Formler og konstanter i Fysikk 2

Formler

Elektriske og magnetiske felt

Elektrisk felt $E = F / q$
Kraft per ladning. Feltstyrken i et punkt
Elektrisk felt fra punktladning $E = k Q / r^{2}$
Coulombfelt rundt en punktladning
Coulombs lov $F = k Q_{1} Q_{2} / r^{2}$
Kraft mellom to punktladninger
Homogent felt mellom plater $E = U / d$
Feltstyrke mellom to parallelle plater med spenning U og avstand d
Magnetisk kraft på ladning (Lorentz) $F = q v B$
Kraft på en ladning som beveger seg vinkelrett på et magnetfelt
Magnetisk kraft på leder $F = B I l$
Kraft på en strømførende leder vinkelrett på feltet

Elektromagnetisk induksjon

Magnetisk fluks $Φ = B A$
Fluks gjennom et areal A vinkelrett på feltet B
Faradays induksjonslov $ε = - N \cdot ΔΦ/Δ t$
Indusert spenning er proporsjonal med endringen i fluks. Minustegnet er Lenz' lov
Indusert spenning i leder $ε = B l v$
Spenning indusert i en leder med lengde l som beveger seg med fart v gjennom feltet

Sirkelbevegelse og gravitasjon

Sentripetalakselerasjon $a = v^{2} / r$
Akselerasjon rettet mot sentrum i en sirkelbevegelse
Sentripetalkraft $F = m v^{2} / r$
Nettokraft som holder et legeme i sirkelbane
Newtons gravitasjonslov $F = G m M / r^{2}$
Tiltrekningskraft mellom to masser
Gravitasjonsfelt $g = GM / r^{2}$
Feltstyrke i avstand r fra en masse M
Keplers 3. lov $T^{2} / r^{3} = konstant$
Forholdet mellom omløpstid i andre og baneradius i tredje er likt for alle satellitter rundt samme sentrallegeme
Banefart for satellitt $v = GM / r$
Fart i sirkulær bane rundt masse M

Relativitetsteori

Lorentzfaktor $γ = 1/ 1 - v^{2} / c^{2}$
Faktor som beskriver relativistiske effekter ved høye farter
Tidsdilatasjon $Δ t = γ \cdot Δ t_{0}$
Tiden går saktere i et system som beveger seg. Δt₀ er egentiden
Lengdekontraksjon $l = l_{0} / γ$
En lengde i bevegelsesretningen blir kortere. l₀ er egenlengden
Masse-energi-ekvivalens $E = m c^{2}$
Hvilemasseenergi
Relativistisk total energi $E = γ m c^{2}$
Total energi for et legeme i bevegelse
Relativistisk bevegelsesmengde $p = γ m v$
Bevegelsesmengde ved høye farter

Kvantefysikk

Fotonenergi $E = h f = h c / λ$
Energien til et foton
Fotoelektrisk effekt $E_{k} = h f - W$
Maksimal kinetisk energi til utslåtte elektroner. W er løsrivingsarbeidet
de Broglie-bølgelengde $λ = h / p$
Bølgelengden knyttet til en partikkel med bevegelsesmengde p
Bohrs energinivåer $E_{n} = - B / n^{2}$
Energinivåene i hydrogenatomet. B = 2,18 · 10⁻¹⁸ J
Energiovergang $h f = E_{m} - E_{n}$
Energien til fotonet som sendes ut eller absorberes ved en overgang (m > n)

Navn	Symbol	Verdi	Enhet
Lysfarten i vakuum	$c$	3,00 × 10⁸	m/s
Plancks konstant	$h$	6,63 × 10⁻³⁴	J·s
Elementærladningen	$e$	1,60 × 10⁻¹⁹	C
Elektronets hvilemasse	$m_{e}$	9,11 × 10⁻³¹	kg
Coulombkonstanten	$k$	8,99 × 10⁹	N·m²/C²
Gravitasjonskonstanten	$G$	6,67 × 10⁻¹¹	N·m²/kg²
Bohrs konstant	$B$	2,18 × 10⁻¹⁸	J
Tyngdeakselerasjonen	$g$	9,81	m/s²
Atommasseenheten	$u$	1,66 × 10⁻²⁷	kg