Fysik C (Basisfysik)

Generelle oversigter

Oversigt over kapitlerne

Masse og densitet

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
densitet (massefylde) \(\rho\) \(\mathrm{kg/m^3}\)
masse \(m\) \(\mathrm{kg}\) kilogram
volumen (rumfang) \(V\) \(\mathrm{m^3}\)

Enhedsomregninger \[ 1 \, \mathrm{g/cm^3} = 1 \, \mathrm{g/mL} = 1000 \, \mathrm{kg/m^3} \] \[ 1 \, \mathrm{m^3} = 10^{-3} \, \mathrm{L} = 10^{-6} \, \mathrm{m^3} \]
Tilvækst \[\Delta x = \text{slutværdi af }x - \text{startværdi af }x\]
Procentvis afvigelse \[\text{%-afvigelse} = \frac{\mathrm{målt\ værdi} - \mathrm{tabelværdi}}{\mathrm{tabelværdi}}\]
Densitetsformlen \[\rho = \frac mV\]

Bevægelse

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
tid \( t \) \(\mathrm{ s }\) sekunder
position \( s \) \(\mathrm{ m }\) meter
hastighed \( v \) \(\mathrm{ m/s }\)
acceeration \( a \) \(\mathrm{ m/s^2 }\)
tyngdeaccelerationen \( g \) \( \mathrm{ m/s^2 }\) \( g = 9{,}82 \, \mathrm{ m/s^2 }\)

Hastighed (definition) \[v = \frac{\Delta s}{\Delta t}\]
Acceleration (definition) \[a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\]
Bevægelse med konstant hastighed \[s = v \cdot t + s_0 \]
Bevægelse med konstant acceleration \[s = \frac12 m \cdot t^2 + v_0 \cdot t + s_0\] \[v = a \cdot t + v_0 \]
Gallileis faldlov \[s = \frac12 g \cdot t^2\]

Energi

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
effekt \( P \) \(\mathrm{ W }\) watt
energi \( E \) \(\mathrm{ J }\) joule
tid \( t \) \(\mathrm{ s }\) sekunder
nyttevirkning \( \eta \) —

Enhedsomregning \[ 1 \, \mathrm{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^6 \, \mathrm{J} = \, 3,6 \, \mathrm{MJ} \] \[ 1 \, \mathrm{time} = 1 \, \mathrm{h} = 3600 \, \mathrm{s} \]
Effekt \[ P = \frac{\Delta E}{\Delta t} \]
Nyttevirkning \[ \eta = \frac{\Delta E_{\mathrm{nytte}}}{\Delta E_{\mathrm{tilført}}} \cdot 100\% \]

Mekanisk energi

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
energi \( E \) \(\mathrm{ J }\) joule
masse \( m \) \(\mathrm{ kg }\) kilogram
tyngdeaccelerationen \( g \) \(\mathrm{ m/s^2 }\) \( g = 9{,}82 \, \mathrm{m/s^2} \)
højde \( h \) \(\mathrm{ m }\) meter
hastighed \( v \) \(\mathrm{ m/s }\)

Enhedsomregning \[ 1 \, \mathrm{m/s} = 3{,}6 \, \mathrm{km/h} \]
Potentiel energi \[ E_{\mathrm{potentiel}} = m \cdot g \cdot h \]
Kinetisk energi \[ E_{\mathrm{kinetisk}} = \frac12 \cdot m \cdot v^2 \]
Mekanisk energi \[ E_{\mathrm{mekanisk}} = E_{\mathrm{potentiel}} + E_{\mathrm{kinetisk}} \]

Flere energiformer

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
energi \( E \) \(\mathrm{ J }\) joule
effekt \( P \) \(\mathrm{ W }\) watt
tid \( t \) \(\mathrm{ s }\) sekunder
masse \( m \) \(\mathrm{ kg }\) kilogram
specifik varmekapacitet \( c \) \(\mathrm{ \frac{J}{kg \cdot {}^\circ C} }\)
temperatur \( T \) \(\mathrm{ {}^\circ C, K }\) grader celcius, kelvin
brændværdi \( B \) \(\mathrm{ J/kg }\)
intensitet \( I \) \(\mathrm{ W/m^2 }\)
areal \( A \) \(\mathrm{ m^2 }\)
lysets hastighed \( c \) \(\mathrm{ m/s }\) \( c = 3{,}00 \cdot 10^8 \, \mathrm{m/s} \)

Enhedsomregning \[ 1 \, \mathrm{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^6 \, \mathrm{J} = \, 3,6 \, \mathrm{MJ} \] \[ 1 \, \mathrm{time} = 1 \, \mathrm{h} = 3600 \, \mathrm{s} \]
Elektrisk energi \[ \Delta E_{\mathrm{elektrisk}} = P \cdot \Delta t\]
Termisk energi \[ \Delta E_{\mathrm{termisk}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Kemisk energi \[ \Delta E_{\mathrm{kemisk}} = B \cdot \Delta m \]
Strålingsenergi \[ E_{\mathrm{stråling}} = I \cdot A \cdot \Delta t \]
Kerneenergi \[ E_{\mathrm{kerne}} = m \cdot c^2 \]

Varme og tilstandsformer

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
energi \( E \) \(\mathrm{ J }\) joule
masse \( m \) \(\mathrm{ kg }\) kilogram
specifik varmekapacitet \( c \) \(\mathrm{ \frac{J}{kg \cdot {}^\circ C} }\)
temperatur \( T \) \(\mathrm{ {}^\circ C, K }\) grader celcius, kelvin
fordampningsvarme \( L_{\mathrm{f}} \) \(\mathrm{ J/kg }\)
smeltevarme \( L_{\mathrm{s}} \) \(\mathrm{ J/kg }\)

Termisk energi \[ \Delta E_{\mathrm{termisk}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Smeltning og størkning \[ \Delta E = L_{\mathrm{s}} \cdot \Delta m \]
Fordampning og fortætning \[ \Delta E = L_{\mathrm{f}} \cdot \Delta m \]

fundamentale kræfter

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
kraft \( F \) \(\mathrm{ N }\) newton
gravitationskonstanten \( G \) \(\mathrm{ \frac{N \, m^2}{kg^2} }\) \( G = 6{,}67 \cdot 10^{-11} \, \mathrm{N\,m^2/kg^2} \)
masse \( m \) \(\mathrm{ kg }\) kilogram
afstand \( r \) \(\mathrm{ m }\) meter
tyngdeaccelerationen \( g \) \(\mathrm{ m/s^2 }\) \( g = 9{,}82 \, \mathrm{m/s^2} \)

Newtons tyngdelov \[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
Tyngdekraften ved jordens overflade \[ F_{\mathrm{t}} = m \cdot g \]

Radioaktivitet

Bemærk, at symbolerne \(A\) og \(N\) bruges i to forskellige betydniger i dette kapitel: \(A\) angiver dels det samlede antal kernepartikler i en isotop (massetallet), dels en aktivitet; og \(N\) betegner dels antallet af neutroner i en isotop, dels et antal af radioaktive kerner.

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
nukleontal (massetal) \( A \) —
protontal (atomnummer) \( Z \) —
neutrontal \( N \) —
antal radioaktive kerner \( N \) \(\mathrm{ }\)
aktivitet \( A \) \(\mathrm{ Bq } = \mathrm{ s^{-1} }\) becquerel
henfaldskonstant \( k \) \(\mathrm{ s^{-1} }\)
halveringstid \( T_{1/2} \) \(\mathrm{ s }\) sekunder

Kerners sammensætning \[ A = Z + N \]
Aktivitet \[ A = k \cdot N \]
Henfaldsloven \[ A(t) = A_0 \cdot \left(\frac12\right)^{t/T_{1/2}} \] \[ N(t) = N_0 \cdot \left(\frac12\right)^{t/T_{1/2}} \]
Halveringstid \[ T_{1/2} = \frac{0{,}6931}{k} \]

Bølger

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
bølgehastighed \( v \) \(\mathrm{ m/s }\)
amplitude \( A \)
bølgelængde \( \lambda \) \(\mathrm{ m }\) meter
periode \( T \) \(\mathrm{ s }\) sekunder
frekvens \( f \) \(\mathrm{ Hz = s^{-1} }\) hertz
vanddybde \( d \) \(\mathrm{ m }\) meter
tyngdeaccelerationen \( g \) \(\mathrm{ m/s^2 }\)

Svingningstid og periode \[ f = \frac1T \quad\text{eller}\quad T = \frac1f\]
Bølgeligningen \[ v = f \cdot \lambda \]
Lavvandsbølgeformlen \[ v = \sqrt{g \cdot d} \]

Lyd

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
bølgehastighed \( v \) \(\mathrm{ m/s }\)
bølgelængde \( \lambda \) \(\mathrm{ m }\) meter
frekvens \( f \) \(\mathrm{ Hz = s^{-1} }\) hertz
partialtonenummer\(^\ast\) \( n \)
længde af svingende streng \( L \) \(\mathrm{ m }\) meter
\(^\ast\) Den \(n\)'te overtone er det samme som den \((n+1)\)'te partialtone, og grundtonen er den 1. partialtone.

Bølgeligningen \[ v = f \cdot \lambda \]
Dopplereffekt \[ \Delta f = \frac{\Delta v}{v_{\mathrm{lyd}}} \cdot f \]
Stående svingning på streng \[ \lambda_n = \frac{2L}{n} \]
Stående svingning på streng \[ f_n = n \cdot f_1 \]

Lys

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
lysets hastighed \( c \) \(\mathrm{ m/s }\) \( c = 3{,}00 \cdot 10^8 \, \mathrm{m/s} \)
frekvens \( f \) \(\mathrm{ Hz } = \mathrm{ s^{-1} }\) hertz
bølgelængde \( \lambda \) \(\mathrm{ m }\) meter
energi \( E \) \(\mathrm{ J }\) joule
Plancks konstant \( h \) \(\mathrm{ J \, s }\) \( h = 6{,}63 \cdot 10^{-34} \, \mathrm{J \, s} \)
brints grundtilstandsenergi \( E_0 \) \( \mathrm{ J } \) \( E_0 = -2{,}18 \cdot 10^{-18} \mathrm{ J } \)
energiniveaunummer \( n \) —
temperatur \( T \) \(\mathrm{ K }\) kelvin

Bølgeligningen for lys \[ c = f \cdot \lambda \]
Gitterligningen \[ n \cdot \lambda = d \cdot \sin(v) \]
Plancks formel (fotonenergi) \[ E = h \cdot f \]
Energiniveauer i brintatomet \[ E_n = - \frac{E_0}{n^2} \]
Wiens lov \[ \lambda_{\text{top}} = \frac{0{,}0029 \, \mathrm{m \, K}}{T} \]

Det naturvidenskabelige verdensbilede

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
kraft \( F \) \(\mathrm{ N }\) newton
masse \( M, m \) \(\mathrm{ kg }\) kilogram
gravitationskonstanten \( G \) \(\mathrm{ \frac{N m^2}{kg^2} }\) \( G = 6{,}67 \cdot 10^{-11} \, \mathrm{ \frac{N m^2}{kg^2} }\)
afstand \( r \) \(\mathrm{ m }\) meter
omløbatid \( T \) \(\mathrm{ s }\) sekunder
planetbanes middelradius \( a \) \(\mathrm{ m }\) meter

Omregninger \[ 1 \, \mathrm{AE} = 3{,}84 \cdot 10^8 \, \mathrm{m} \] \[ 1 \, \mathrm{år} = 2{,}36 \cdot 10^6 \, \mathrm{s} \]
Newtons tyngdelov \[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
Keplers 3. lov \[ T^2 = \frac{4 \pi^2}{G \cdot (M + m)} \cdot a^3 \]

Universet

Størrelse Symbol Enhed Enhedens navn
galakses hastighed \( v \) \(\mathrm{ km/s }\)
Hubblekonstanten \( H_0 \) \(\mathrm{ \frac{km/s}{Mlysår} }\) \( H_0 = 22{,}4 \, \mathrm{ \frac{km/s}{Mly} } \)
galakses afstand \( r \) \(\mathrm{ Mlysår }\) megalysår

Hubbles lov \[ v = H_0 \cdot r \]

10-talspotenser og præfikser

Titalspotens Præfiks Forkortelse Tal Talnavn
\(10^{18}\) exa- E 1 000 000 000 000 000 000 trillion
\(10^{15}\) peta- P 1 000 000 000 000 000 billiard
\(10^{12}\) tera- T 1 000 000 000 000 billion
\(10^{9}\) giga- G 1 000 000 000 milliard
\(10^{6}\) mega- M 1 000 000 million
\(10^{3}\) kilo- k 1 000 tusind
\(10^{2}\) hekto- h 100 hundred
\(10^{1}\) deka- da 10 ti
\(10^{0}\) 1
\(10^{-1}\) deci- d 0,1 tiendedele
\(10^{-2}\) centi- c 0,01 hundrededele
\(10^{-3}\) milli- m 0,001 tusindedele
\(10^{-6}\) mikro- \(\mu\) 0,000 001 milliontedele
\(10^{-9}\) nano- n 0,000 000 001 milliardtedele
\(10^{-12}\) pico- p 0,000 000 000 001 billiontedele
\(10^{-15}\) femto- f 0,000 000 000 000 001 billiardtedele
\(10^{-18}\) atto- a 0,000 000 000 000 000 001 trilliontedele

Symboler og konstanter

Symbol Størrelse Enhed Navn/værdi
\( a \) acceleration \(\mathrm{ m/s }\)
\( a \) en planets middelafstand til solen \(\mathrm{ m }\) meter
\( A \) areal \(\mathrm{ m^2 }\)
\( A \) aktivitet \(\mathrm{ Bq } = \mathrm{ s^{-1} }\) becquerel
\( A \) nukleontal (massetal) —
\( B \) brændværdi \(\mathrm{ J/kg }\)
\( c \) specifik varmekapacitet \(\mathrm{ J/(kg\,{}^\circ C) }\)
\( c \) lysets hastighed \(\mathrm{ m/s }\) \( 3{,}00 \cdot 10^8 \, \mathrm{ m/s } \)
\( E \) energi \(\mathrm{ J }\) joule
\( E_0 \) brints grundtilstandsenergi \(\mathrm{ J }\) \( -2{,}18 \cdot 10^{-18} \, \mathrm{ J } \)
\( f \) frekvens \(\mathrm{ Hz } = \mathrm{ s^{-1} }\)
\( F \) kraft \(\mathrm{ N }\) newton
\( g \) tyngdeaccelerationen \(\mathrm{ m/s^2 }\) \( 9{,}82 \, \mathrm{ m/s^2 } \)
\( G \) gravitationskonstanten \(\mathrm{ \frac{N\,m^2}{kg^2} }\) \( 6{,}67 \cdot 10^{-11} \, \mathrm{ \frac{N\,m^2}{kg^2} } \)
\( h \) højde \(\mathrm{ m }\) meter
\( h \) Plancks konstant \(\mathrm{ J \, s }\) \( 6{,}63 \cdot 10^{-34} \, \mathrm{ J \, s } \)
\( H_0 \) Hubblekonstanten \(\mathrm{ \frac{km/s}{Mly} }\) \( 22{,}4 \, \mathrm{ \frac{km/s}{Mly} } \)
\( I \) intensitet \(\mathrm{ W/m^2 }\)
\( k \) henfaldskonstant \(\mathrm{ s^{-1} }\)
\( m \) masse \(\mathrm{ kg }\) kilogram
\( N \) antal radioaktive kerner (nuklider) —
\( N \) neutrontal —
\( P \) effekt \(\mathrm{ W }\) watt
\( r \) afstand \(\mathrm{ m }\) meter
\( s \) position \(\mathrm{ m }\) meter
\( t \) tid \(\mathrm{ s }\) sekunder
\( T \) periode \(\mathrm{ s }\) sekunder
\( T \) temperatur \(\mathrm{ {}^\circ C, K }\) grader celcius, kelvin
\( T \) omløbstid \(\mathrm{ s }\) sekunder
\( T_{1/2} \) halveringstid \(\mathrm{ s }\) sekunder
\( v \) hastighed \(\mathrm{ m/s }\)
\( V \) volumen \(\mathrm{ m^3 }\)
\( Z \) protontal (atomnummer) —
\( \eta \) nyttevirkning —
\( \lambda \) bølgelængde \(\mathrm{ m }\) meter
\( \rho \) densitet \(\mathrm{ kg/m^3 }\)

Det græske alfabet

bogstav \( \alpha, A \) \( \beta, B \) \( \gamma, \Gamma \) \( \delta, \Delta \) \( \epsilon, E \) \( \zeta, Z \) \( \eta, H \) \( \theta, \Theta \) \( \iota, I \) \( \kappa, K \) \( \lambda, \Lambda \) \( \mu, M \)
navn alfa beta gamma delta epsilon zeta eta theta iota kappa lambda my
bogstav \( \nu, N \) \( \xi, \Xi \) \( o, O \) \( \pi, \Pi \) \( \rho, P \) \( \sigma, \Sigma \) \( \tau, T \) \( \upsilon, \Upsilon \) \( \varphi, \Phi \) \( \chi, X \) \( \psi, \Psi \) \( \omega, \Omega \)
navn ny ksi omikron pi rho sigma tau ypsilon phi chi psi omega