Fyzikální vzorečky
Vyberte veličinu, zadejte, co znáte — chybějící hodnota se dopočítá.
13 nejběžnějších fyzikálních vzorců ze střední školy na jednom místě — od rychlosti po čočkovou rovnici. Vyberte vzorec, zadejte, co znáte (třeba sílu a hmotnost), zbytek se dopočítá — nemusíte si pamatovat, jak se co vyjadřuje.
Kolikrát jste hledali vzorec na rychlost nebo jak funguje Ohmův zákon? Přesně na tohle je tahle stránka.
Přehled vzorců — a k čemu se v praxi hodí
Rychlost: v = s/t (m/s, dráha v m, čas v s) — kolik km/h jelo auto, když ujelo danou vzdálenost za daný čas.
Zrychlení: a = Δv/t (m/s²) — jak rychle auto nebo výtah zrychluje/brzdí.
Síla (2. Newtonův zákon): F = m×a (N) — jakou silou musíte něco tlačit, aby to zrychlilo danou rychlostí.
Práce: W = F×s (J) — kolik energie stojí přesunout těžký předmět na danou vzdálenost.
Výkon: P = W/t (W) — jak rychle se práce vykoná (spotřeba spotřebičů se udává právě ve wattech).
Kinetická energie: Eₖ = ½×m×v² (J) — energie pohybujícího se tělesa, třeba proč rychlejší auto má horší brzdnou dráhu.
Potenciální energie: Eₚ = m×g×h (J), g = 9,81 m/s² — energie tělesa ve výšce, třeba kolik energie získá voda padající z přehrady.
Ohmův zákon: U = I×R (V, A, Ω) — základ elektroniky, vztah napětí, proudu a odporu v obvodu.
Elektrický výkon: P = U×I (W) — kolik wattů spotřebič skutečně bere podle napětí a proudu.
Hydrostatický tlak: p = h×ρ×g (Pa), g = 9,81 m/s² — proč vás ve větší hloubce bazénu/moře víc tlačí voda.
Teplo (kalorimetrická rovnice): Q = m×c×ΔT (J) — kolik energie potřebujete na ohřátí dané hmotnosti látky o daný počet stupňů (třeba vody na čaj).
Vztlaková síla (Archimédův zákon): Fvz = ρ×V×g (N), g = 9,81 m/s² — proč se dřevo vznáší na vodě a proč se lodě nepotopí.
Čočková rovnice: 1/f = 1/a + 1/a' (m) — jak daleko od čočky (fotoaparátu, brýlí, lupy) vznikne ostrý obraz.
Časté otázky
Jak se počítá rychlost?
Rychlost se počítá jako dráha dělená časem (v = s/t). Ze stejného vzorce lze vyjádřit i dráhu (s = v×t) nebo čas (t = s/v).
Co říká Ohmův zákon?
Ohmův zákon říká, že napětí se rovná proudu vynásobenému odporem (U = I×R). Umožňuje dopočítat kteroukoliv veličinu, znáte-li zbylé dvě.
Jaký je rozdíl mezi prací a výkonem?
Práce (W) je celkové množství vykonané energie, výkon (P) udává, jak rychle se tato práce koná — výkon = práce ÷ čas.
Co je tíhové zrychlení g a proč se používá 9,81?
Tíhové zrychlení g popisuje, jak rychle Země přitahuje předměty k zemi — na jejím povrchu je přibližně 9,81 m/s² a používá se ve vzorcích pro potenciální energii nebo hydrostatický tlak.
Proč věci ve vodě váží méně (nebo plavou)?
Podle Archimédova zákona na ponořené těleso působí vztlaková síla rovná váze kapaliny, kterou těleso vytlačilo. Pokud je tato síla větší než tíha tělesa, těleso plave — proto dřevo plave a železo (bez tvaru lodi) ne.
Co znamená záporná vzdálenost obrazu u čočky?
Záporná hodnota a' obvykle znamená, že obraz je zdánlivý (vzniká na stejné straně čočky jako předmět, jako u lupy) — nejde ho zachytit na plátně, ale oko ho vidí jako zvětšený neskutečný obraz.
Jak se počítá zrychlení?
Zrychlení se počítá jako změna rychlosti dělená časem, za který ke změně došlo (a = Δv/t). Kladná hodnota znamená zrychlování, záporná brzdění.
Co říká druhý Newtonův zákon (F = m×a)?
Síla potřebná k pohybu tělesa je přímo úměrná jeho hmotnosti a zrychlení — čím těžší předmět nebo čím rychleji má zrychlovat, tím větší síla je potřeba.
Co je kinetická energie a na čem závisí?
Kinetická energie je energie pohybujícího se tělesa (Eₖ = ½×m×v²). Roste lineárně s hmotností, ale s druhou mocninou rychlosti — proto má dvojnásobně rychlé auto čtyřnásobnou kinetickou energii.
Jak zjistím skutečný příkon spotřebiče ve wattech?
Elektrický výkon = napětí × proud (P = U×I). Pokud znáte napětí v síti (230 V) a naměřený proud, vynásobením dostanete skutečný příkon spotřebiče.
Jak spočítám, kolik energie potřebuju na ohřátí vody?
Podle kalorimetrické rovnice Q = m×c×ΔT, kde m je hmotnost vody, c měrná tepelná kapacita (u vody 4186 J/(kg·K)) a ΔT rozdíl teplot před a po ohřevu.