注:并不是写在这里的都会考,有些只是觉得既然书上写了不如学一学记一记

流体曳力

相对速率较小时,力与速度大小成正比
$$
f_d=kv
$$
$k$为比例系数

出现流体漩涡时,力的大小与速度平方成正比
$$
f_d=\frac{1}{2}C\rho A v^2
$$
其中$C$为曳引系数,$A$是物体的有效横截面积,$\rho$是空气的密度。相对速率很大时,曳力还会急剧增大(大概这个公式也不适用)

物体下落的最大速率称为终极速率,公式利用上式计算

表面张力

表面张力方向沿液面并垂直于液面的边界线。它的大小与边界线长度成正比
$$
F=\gamma l
$$
式中$\gamma$(N/m)叫做表面张力系数,由液体种类及温度决定

计算类似肥皂泡压强的情况时应注意肥皂泡有内外两个表面,力是两倍

角动量

力矩$M=r\times F$

相对某固定点
$$
M=r\times F=r\times \frac{\mathrm{d} p}{\mathrm{d}t}=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}(r\times p)-\frac{\mathrm{d}r}{\mathrm{d}t}\times p=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}(r\times p)-v\times p=\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}(r\times p)
$$
(中间那步事实上就是一个复合函数求导移项,但求导这样表示比较不习惯)

定义上式中$r\times p$为角动量,用$L$表示
$$
M=\frac{\mathrm{d}L}{\mathrm{d}t}
$$
即质点所受合外力矩等于它的角动量对时间的变化率,称角动量定理

伯努利方程

$$
p+\frac{1}{2}\rho v^2+\rho gh=C
$$

刚体定轴转动

$$
M=J\alpha
$$

其中$M$是上文提到的力矩,$J$为转动惯量,$\alpha$为角加速度
$$
J=\sum_i{m_i\cdot r_i^2}
$$
显然,圆环的转动惯量为$mr^2$

对上式积分,则为圆盘$\frac{1}{2}mr^2$

对基本公式积分,显然绕一端转动时为$\frac{1}{3}mL^2$,绕中点转动时直棒为$\frac{1}{12}mL^2$

薄球壳$\frac{2}{3}mr^2$

球$\frac{2}{5}mr^2$
$$
M=\frac{\mathrm{d}L}{\mathrm{d}t}\
E_k=\frac{1}{2}J\omega^2\
$$

平行轴定理:

若刚体以$O$点所在的轴(质心轴)为转动中心的转动惯量为$J$,$O$与$O’$点的距离为$d$,则该刚体以$O’$点位转动中心的转动惯量为
$$
J’=J+md^2
$$

相对论

若在某参考系中,两个事件在同一地点发生,则在此参考系中两个事件相差的时间为固有时,且固有时最短。

同一地点不同时刻,可利用钟慢效应
$$
t=\frac{t_0}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}
$$
静止时测得的长度是最长的,且该长度为固有长度。固有长度最长。

同一时刻不同地点,可利用尺缩效应
$$
l=l_0\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}
$$
洛伦兹变换
$$
x’=\frac{x-ut}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}},t’=\frac{t-\frac{u}{c^2}x}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}
$$
速度变换
$$
v_x’=\frac{v_x-u}{1-\frac{uv_x}{c^2}},v_y’=\frac{v_y}{1-\frac{uv_x}{c^2}}
$$
相对论动量
$$
p=mv=\frac{m_0v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}
$$
动量能量表达式
$$
E^2=p^2c^2+m_0^2c^4
$$

热学

$$
p=nkT\\
pV=\nu RT=\frac{m}{M}RT\\
p=\frac{2}{3}n\bar\epsilon_t\\
\bar\epsilon_t=\frac{1}{2}m\bar {v^2}=\frac{3}{2}kT\\
\sqrt{\bar{v^2}}=\sqrt{\frac{3kT}{m}}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}
$$

每一个自由度对应的平均动能都为$\frac{1}{2}kT$

理想气体内能$E=N\bar{\epsilon_k}=N\frac{i}{2}kT=\frac{i}{2}\nu RT$