فهرست فرمول‌های مقدماتی فیزیک

این مقاله می‌کوشد فهرستی از فرمول‌هایِ اولیه‌یِ فیزیک را ارائه کند، فرمول‌هایی که در دوره‌هایِ مقدماتیِ دبیرستانی و دانشگاهی، تدریس می‌شوند. در این مقاله، اصل‌ها به رنگ سبز، تعریف‌ها به رنگ آبی و قضیه‌ها به رنگِ سیاه، مشخص شده‌اند.

پیشوندهایِ سامانه‌یِ متریک

پیشوندهای SI

پیشوند		پایه ۱۰	ده‌دهی	کلمهٔ مقیاس		پذیرش[nb 1]
نام	نماد			مقیاس کوچک	مقیاس بزرگ
یوتا	Y	۱۰^۲۴	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	سپتیلیون	کوادریلیون	۱۹۹۱
زتا	Z	۱۰^۲۱	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	سکستیلیون	تریلیارد	۱۹۹۱
اگزا	E	۱۰^۱۸	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	کوینتیلیون	تریلیون	۱۹۷۵
پتا	P	۱۰^۱۵	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	کوادریلیون	بیلیارد	۱۹۷۵
ترا	T	۱۰^۱۲	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰	تریلیون	بیلیون	۱۹۶۰
گیگا	G	۱۰^۹	۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰	بیلیون	میلیارد	۱۹۶۰
مگا	M	۱۰^۶	۱۰۰۰۰۰۰	میلیون		۱۸۷۳
کیلو	k	۱۰^۳	۱۰۰۰	هزار		۱۷۹۵
هکتو	h	۱۰^۲	۱۰۰	صد		۱۷۹۵
دکا	da	۱۰^۱	۱۰	ده		۱۷۹۵
یونی	uni	۱۰^۰	۱	یک		–
دسی	d	۱۰^−۱	۰٫۱	دهم		۱۷۹۵
سانتی	c	۱۰^−۲	۰٫۰۱	صدم		۱۷۹۵
میلی	m	۱۰^−۳	۰٫۰۰۱	هزارم		۱۷۹۵
میکرو	μ	۱۰^−۶	۰٫۰۰۰۰۰۱	میلیونم		۱۸۷۳
نانو	n	۱۰^−۹	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱	بیلیونم	میلیاردم	۱۹۶۰
پیکو	p	۱۰^−۱۲	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	تریلیونم	بیلیونم	۱۹۶۰
فمتو	f	۱۰^−۱۵	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	کوادریلیونم	بیلیاردم	۱۹۶۴
آتو	a	۱۰^−۱۸	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	کوینتیلیونم	تریلیونم	۱۹۶۴
زپتو	z	۱۰^−۲۱	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	سکستیلیونم	تریلیاردم	۱۹۹۱
یوکتو	y	۱۰^−۲۴	۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱	سپتیلیونم	کوادریلیونم	۱۹۹۱
پیشوندهای پذیرفته‌شده تا قبل از سال ۱۹۶۰ پیش از اس‌آی وجود داشته‌است. سال ۱۸۷۳ معرفی CGS بود.

قوانینِ پایه‌ایِ مکانیک

معادله‌های مکانیکیِ پایه برایِ هر دو حالتِ حرکتِ انتقالی و حرکتِ دورانی.

کمیت	انتقال	دوران
زمان	${\displaystyle t}$	${\displaystyle t}$
مکان	${\displaystyle x}$	${\displaystyle \theta }$ به رادیان
جرم	${\displaystyle m}$	${\displaystyle m}$
مدت زمان	${\displaystyle \Delta t}$	${\displaystyle \Delta t}$
جابه‌جایی	${\displaystyle \Delta x}$	${\displaystyle \Delta \theta }$
پایستگی جرم	${\displaystyle \Delta m=0}$	${\displaystyle \Delta m=0}$
پایستگی	${\displaystyle \Delta E=0}$	${\displaystyle \Delta E=0}$
پایستگی تکانه	${\displaystyle \Delta P=0}$	${\displaystyle \Delta L=0}$
سرعت	${\displaystyle v=dx/dt}$	${\displaystyle \omega =d\theta /dt}$
شتاب	${\displaystyle a=dv/dt}$	${\displaystyle \alpha =d\omega /dt}$
تکان	${\displaystyle j=da/dt}$	${\displaystyle j=d\alpha /dt}$
تغییرِ انرژی پتانسیل	${\displaystyle \Delta U=-W}$	${\displaystyle \Delta U=-W}$
تکانه	${\displaystyle P=mv}$	${\displaystyle {\color {Blue}L=I\omega }=||\mathbf {r} \times \mathbf {P} ||=m||\mathbf {r} \times \mathbf {v} ||}$
نیرو	${\displaystyle {\color {blue}f=dP/dt}=ma=-dU/dx}$	${\displaystyle {\color {blue}\tau =dL/dt}=I\alpha =||\mathbf {r} \times \mathbf {f} ||=m||\mathbf {r} \times \mathbf {a} ||}$
لختی	${\displaystyle m=\int dm=\Sigma m_{i}}$	${\displaystyle I=\int r^{2}dm=\Sigma r^{2}m_{i}}$
ضربه	${\displaystyle {\color {blue}J=\int fdt}}$	${\displaystyle {\color {blue}J=\int \tau dt}}$
کار	${\displaystyle {\color {blue}W=\int fdx}=\mathbf {d} \cdot \mathbf {f} }$	${\displaystyle {\color {blue}W=\int \tau d\theta }}$
توان	${\displaystyle {\color {blue}P=dW/dt}=fv}$	${\displaystyle {\color {blue}P=dW/dt}=\tau \omega }$
انرژی جنبشی	${\displaystyle K=mv^{2}/2=P^{2}/2m}$	${\displaystyle K=I\omega ^{2}/2}$
قانون سوم نیوتون	${\displaystyle f_{ab}=-f_{ba}}$	${\displaystyle \tau _{ab}=-\tau _{ba}}$

به هر نیرویِ پایستار، یک انرژیِ پتانسیل منسوب می‌کنیم. برایِ آن‌که خودِ انرژیِ پتانسیل (و نه تغییرِ آن) را به شکلی مستقل به دست آوریم از قاعده‌یِ زیر استفاده می‌کنیم:

هر کجا که نیرو صفر است، انرژیِ پتانسیل را هم صفر در نظر می‌گیریم. این نقطه را مبدا گرفته و انرژیِ پتانسیلِ سایرِ نقطه‌ها را نسبت به آن به دست می‌آوریم.

شتاب ثابت

معادله‌هایِ حرکت در هر دو حالتِ انتقال و دوران، برای حالتی که شتاب ثابت است:

کمیت	انتقال	دوران
جابه‌جایی	${\displaystyle \Delta v=at}$	${\displaystyle \Delta \omega =\alpha t}$
مستقل از زمان	${\displaystyle \Delta v^{2}-v_{0}^{2}=2a\Delta x}$	${\displaystyle \Delta \omega ^{2}=2\alpha \Delta \theta }$
شتاب	${\displaystyle \Delta x=t\Delta v/2}$	${\displaystyle \Delta \theta =t\Delta \omega /2}$
سرعت نهایی	${\displaystyle \Delta x=-at^{2}/2+v_{2}t}$	${\displaystyle \Delta \theta =-\alpha t^{2}/2+\omega _{2}t}$
سرعتِ اولیه	${\displaystyle \Delta x=+at^{2}/2+v_{1}t}$	${\displaystyle \Delta \theta =+\alpha t^{2}/2+\omega _{1}t}$