Sách công thức/Công thức Lực

Lực một đại lượng vật lý tương tác với vật để thực hiện một việc . Lực có ký hiệu F . Lực đo bằng đơn vị N

$1N=1Kgm/s$

Lực cơ bản

Lực	Hình	Công thức
Động lực	O →	$F=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}$
Trọng lực	O ↓	$F=mg=m{\frac {MG}{h^{2}}}$
Lực di động	O ↓	$F=ma=m{\frac {\Delta v}{\Delta t}}$
Lực hướng tâm	O ↓	$F=pr=mvr={\frac {p}{t}}$
Lực ly tâm	O ↓	$F=p{\frac {v}{r}}=m{\frac {v^{2}}{r}}$
Lực đàn hồi	O ↓	$F=ma=-ky$ $F=ma=-kx$ $F=mg=-l\theta$
Lực ma sát	← O →	$F=ma=\mu F_{N}$
Lực nổi	O ↓	$F=\rho g$
Phản lực	O ↓	$F=-F$
Lực động điện	→ O → O	$F=QE$
Lực động từ		$F=ma=\pm QvB$
Lực điện từ		$F=Q(E\pm vB)$
Lực hút điện tích		$F=Q(E\pm vB)$

|}

Định luật Newton - Lực và chuyển động

Các định luật về Chuyển động của Newton là một hệ thống gồm 3 định luật đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển. Chúng mô tả mối quan hệ giữa một vật thể và các lực tác động cũng như chuyển động của vật thể đó. Các định luật đã được diễn giải theo nhiều cách khác nhau trong suốt 3 thế kỷ sau đó.

Lực	Ý nghỉa	Chuyển động
F = 0	Không có lực tương tác , không có chuyển động	Vật sẽ đứng yên
F≠ 0	Lực tương tác với vật tạo ra chuyển động	Vật sẽ di chuyển
Σ F = 0	Tổng lực trên vật bằng không, vật ở trạng thái cân bằng	Vật ở trạng thái cân bằng

Chuyển động cân bằng

Chuyển động của vật tự do

Chuyểng động của vật tự do không bị cản trở	Hình	Công thức
Theo hướng ngang	→	$F=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}$ $p=mv=Ft$
Theo hướng dọc	↓	$F_{g}=mg={\frac {mMG}{h^{2}}}$ $h={\sqrt {\frac {mMG}{F}}}$
trôi nổi bồng bền trên không trung	↑ ↓	$F_{p}=F_{g}$ ${\frac {mv}{t}}=mg$ $a=g={\frac {MG}{h^{2}}}$ $h={\sqrt {\frac {MG}{a}}}$ $v=gt$ $t={\frac {v}{g}}$ $W_{p}=W_{g}$ ${\frac {mv^{2}}{2}}=mgh$ $v={\sqrt {2gh}}$ $d={\frac {v^{2}}{2g}}$
trôi nổi bồng bền trên không trung vô quỹ đạo vòng tròn		$F_{r}=F_{g}$ $mvr=mg$ $v={\frac {g}{r}}$ $r={\frac {g}{v}}$ $W_{r}=W_{g}$ ${\frac {mv^{2}}{r}}=mgh$ $v={\sqrt {rgh}}$ $d={\frac {v^{2}}{rg}}$
trôi nổi bồng bền trên không trung vô quỹ đạo bầu dục

Chuyểng động của vật tự do không cản trở	Hình	Công thức
Khi có một động lượng di chuyển trên mặt đất theo hướng ngang bị cản trở bởi lực ma sát của mặt đất	Fu <-- O --> Fp	$F_{p}=F_{\mu }$ ${\frac {mv}{t}}=\mu F_{N}$ $v={\frac {\mu F_{N}t}{m}}$ $t={\frac {mv}{\mu F_{N}}}$ $W_{p}=W_{\mu }$ ${\frac {mv^{2}}{2}}=\mu F_{N}d$ $v={\sqrt {\frac {2\mu F_{N}d}{m}}}$ $d={\frac {mv^{2}}{2\mu F_{N}}}$
Khi có một động lượng rơi xuống đất theo hướng dọc bị cản trở bởi lực cản trở của không khí		$F_{g}=F_{a}sin\theta =mg$ $F_{p}=F_{a}cos\theta =m{\frac {v}{t}}$ $F_{a}={\sqrt {F_{p}^{2}+F_{g}^{2}}}=m[({\frac {v}{t}})^{2}+g^{2})]$ $\theta =Tan^{-1}{\frac {F_{g}}{F_{p}}}=Tan^{-1}{\frac {gt}{v}}$
Khi có một động lượng rơi xuống đất theo hướng dọc bị cản trở bởi lực cản trở của không khí

Chuyển động của điện tích

Lực tương tác điện tích	Định nghỉa	Công thức
Lực Coulomb		$F=K{\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}=K{\frac {Q^{2}}{r^{2}}}$ $r=K{\frac {Q^{2}}{F}}$
Lực Ampere		$F=QE={\frac {QV}{l}}={\frac {W}{l}}$ $l={\frac {W}{F}}$ $v={\frac {l}{t}}={\frac {W}{Ft}}={\frac {U}{F}}$ $t={\frac {l}{v}}={\frac {W}{U}}$
Lực Lorentz		$F=QvE=ItvB=IlB$ $l={\frac {F}{IB}}$ $v={\frac {F}{QB}}$ $t={\frac {l}{v}}={\frac {Q}{I}}$ $d={\sqrt {l_{1}^{2}+l_{2}^{2}}}$ $l_{1}={\frac {QV}{F_{E}}}$ $l_{1}={\frac {F_{B}}{IB}}$

Chuyển động của nguyên tử

Tính toán Bohr

Vạch sáng Line spectra

Vạch sáng Lyman

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{1^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=2,3,4 ... 91-122nm

Vạch sáng Balmer

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{2^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=3,4,5 ... 365-656nm

Vạch sáng Paschen

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{3^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=4,5,6 ... 820-1875nm

Bán kín Bohr

$F=k{\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

Cho lực Coulomb bằng lực ly tâm

$k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}={\frac {mv^{2}}{r}}$

$kZe^{2}=mv^{2}r$

$r={\frac {kZe^{2}}{mv^{2}}}$

Bohr điều kiện để lượng tử hóa của góc độn lượng

$mvr={\frac {nh}{2\pi }}$

Giải tìm v

$v={\frac {nh}{2\pi mr}}$

Thế v vào r

$r={\frac {kZe^{2}}{m({\frac {nh}{2\pi mr}})^{2}}}$

$r={\frac {kZe^{2}}{m}}{\frac {4\pi ^{2}m^{2}r^{2}}{n^{2}h^{2}}}$

$1={\frac {4\pi ^{2}kZe^{2}m^{2}}{mn^{2}h^{2}}}r$

$r={\frac {n^{2}h^{2}}{4\pi ^{2}kZe^{2}m}}={\frac {n^{2}\hbar ^{2}}{mkZe^{2}}}$

Với Hydrogen Z=1, n=1

$r_{1}=0.0529177nm$ được biết là bán kín Bohr Bohr radius

Tầng năng lượng lượng tử

$E={\frac {1}{2}}mv^{2}-k{\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}$

$E={\frac {1}{2}}mv^{2}-k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

${\frac {mv^{2}}{r}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

${\frac {mv^{2}}{r}}{\frac {r}{2}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}{\frac {r}{2}}$

${\frac {1}{2}}mv^{2}=k{\frac {Ze^{2}}{2r}}$

$E=k{\frac {Ze^{2}}{2r}}-k{\frac {Ze^{2}}{r}}=-{\frac {kZe^{2}}{2r}}$

Với Hydrogen Z=1

$E=-{\frac {13.6eV}{n^{2}}}$

n được biết là số lượng tử Principal quantum number

$hf=E_{3}-E_{2}={\frac {-13.6eV}{3^{2}}}-{\frac {-13.6eV}{2^{2}}}$

$hf=E_{3}-E_{2}=-1.511eV+3.40eV=1.89eV$

$f={\frac {1.89eV}{h}}({\frac {1.6\times 10^{-}{19}}{eV}})=4.56\times 10^{1}4$