高等学校・物理基礎/物理 公式一覧

高校の物理基礎/物理に登場する主な公式の一覧です。

使用上の注意

1.物理は公式だけ丸暗記しても何にもなりません。 本サイトの記事を読んで意味や使い方を学びましょう。

2.すべての公式を網羅しているわけではありません。 丸暗記しても特に無意味な公式(例:落下運動)は除外してあります。

3.物理量を表す文字は,本サイトの記事に準拠しているので,お使いの教科書・問題集とは異なる場合があります。

以上の注意点を理解した上で,テスト直前の確認等にお使いください。

物理基礎 公式一覧

力学

・等速直線運動 : \(v=\frac{x}{t}\)

・Aから見たBの相対速度 : \(v_{\mathrm{AB}}=v_{\mathrm{B}}-v_{\mathrm{A}}\)

・加速度 : \(a=\frac{\Delta v}{\Delta t}\)

・等加速度運動の公式① : \(v=v_{0}+at\)

・等加速度運動の公式② : \(x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^2\)

・等加速度運動の公式③ : \(v^{2}-v_{0}^{2}=2ax\)

・重力の大きさ : \(W=mg\)

・フックの法則 : \(F=kx\)

・最大摩擦力 : \(f=\mu N\)

・動摩擦力 : \(f’=\mu’ N\)

・圧力 : \(P=\frac{F}{S}\)

・水圧 : \(P=\rho hg\)

・浮力 : \(F=\rho Vg\)

・運動方程式 : \(ma=F\)

・仕事 : \(W=Fx\cos \theta\)

・仕事率 : \(P=\frac{W}{t}\)

・運動エネルギー : \(K=\frac{1}{2}mv^2\)

・重力による位置エネルギー : \(U=mgh\)

・弾性力による位置エネルギー : \(U=\frac{1}{2}kx^2\)

・力学的エネルギー : \(E=K+U\)

・熱力学温度と摂氏温度の関係 : \(T=t+273\)

・熱量と熱容量の関係 : \(Q=C\Delta T\)

・熱量と比熱の関係 :  \(Q=mc\Delta T\)

・熱容量と比熱の関係 : \(C=mc\)

・熱力学第1法則 : \(Q=\Delta U+W\)

・熱効率 : \(e=\frac{W}{Q_1}=\frac{Q_{1}-Q_2}{Q_1}\)

・周期と振動数の関係 : \(fT=1\)

・波の基本式 : \(v=f\lambda\)

・うなりの振動数 : \(f=|f_{1}-f_{2}|\)

電磁気

・抵抗と抵抗率の関係 : \(R=\rho \frac{l}{S}\)

・電流の大きさと電気量の関係 : \(I=\frac{|Q|}{t}\)

・オームの法則 : \(V=RI\)

・消費電力 : \(P=IV\)

・消費電力量 : \(W=Pt\)

・合成抵抗(直列) : \(R=R_{1}+R_2\)

・合成抵抗(並列) : \(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\)

物理 公式一覧

力学

・力のモーメント : \(M=Fl\)

・2物体の重心 : \(x_{\mathrm{G}}=\frac{m_{1}x_{1}+m_{2}x_{2}}{m_{1}+m_{2}}\)

・運動量 : \(\vec{p}=m\vec{v}\)

・運動量と力積 : \(m\vec{v^{\prime}}-m\vec{v}=\vec{F}\Delta t\)

・はねかえり係数 : \(v_{1}^{\prime}-v_{2}^{\prime}=-e(v_{1}-v_{2})\)

・角速度 : \(\omega=\frac{\theta}{t}\)

・速さと角速度の関係 : \(v=r \omega\)

・周期と速さの関係 : \(vT=2\pi r\)

・周期と角速度の関係 : \(\omega T=2\pi\)

・周期と回転数の関係 : \(nT=1\)

・向心加速度(速さver.) : \(a=\frac{v^2}{r}\)

・向心加速度(角速度ver.) : \(a=r \omega ^2\)

・慣性力の大きさ : \(F=ma\)

・遠心力の大きさ(速さver.) : \(F=m\frac{v^2}{r}\)

・遠心力の大きさ(角速度ver.) : \(F=mr\omega ^2\)

・単振動の変位 : \(x=A\sin \omega t\)

・単振動の速度 : \(x=A\omega \cos \omega t\)

・単振動の加速度 : \(x=-A\omega ^2\sin \omega t\)

・単振動の運動方程式 : \(ma=-Kx\)

・ばね振り子の周期 : \(T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\)

・単振り子の周期 : \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\)

・ケプラーの第2法則 : \(\frac{1}{2}rv\sin \theta =一定\)

・ケプラーの第3法則 : \(\frac{T^2}{a^3} =一定\)

・万有引力 : \(F=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^2}\)

・万有引力による位置エネルギー : \(U=-G\frac{m_{1}m_{2}}{r}\)

・ボイル・シャルルの法則 : \(\frac{PV}{T}=一定\)

・状態方程式(物質量ver.) : \(PV=nRT\)

・状態方程式(個数ver.) : \(PV=NkT\)

・ボルツマン定数の定義 : \(k=\frac{R}{N_{\mathrm{A}}}\)

・内部エネルギー : \(U=C_{V}T\)

・定圧変化で気体がする仕事 : \(W=P\Delta V\)

・熱量と定積モル比熱の関係 : \(Q=nC_{V}\Delta T\)

・熱量と定圧モル比熱の関係 : \(Q=nC_{P}\Delta T\)

・マイヤーの関係式 : \(C_{P}=C_{V}+R\)

・定積モル比熱(単原子分子) : \(C_{V}=\frac{3}{2}R\)

・定圧モル比熱(単原子分子) : \(C_{P}=\frac{5}{2}R\)

・正弦波の式 : \(y=A\sin 2\pi (\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda})\)

・屈折の法則 : \(\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{\lambda _1}{\lambda _2}=\frac{n_2}{n_1}\)

・波が強めあう条件(同位相) : \(|l_{1}-l_{2}|=\frac{\lambda}{2}\times 2m\)

・波が弱めあう条件(同位相) : \(|l_{1}-l_{2}|=\frac{\lambda}{2}\times (2m+1)\)

・ドップラー効果 : \(f^{\prime}=\frac{V-v_{\mathrm{o}}}{V-v_{\mathrm{s}}}f\)

・レンズの公式  : \(\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\frac{1}{f}\)

・像の倍率 : \(m=|\frac{b}{a}|\)

・物質中の光路長 : \(l=nd\)

電磁気

・クーロンの法則 : \(F=k\frac{q_{1}q_{2}}{r^2}\)

・電場の強さ : \(E=k\frac{|Q|}{r^2}\)

・電場から受ける力 : \(\vec{F}=q\vec{E}\)

・静電気力による位置エネルギー : \(U=qV\)

・点電荷のまわりの電位 : \(V=k\frac{Q}{r}\)

・一様な電場と電位の関係 : \(E=\frac{V}{d}\)

・電気力線の本数 : \(N=4\pi k|Q|\)

・コンデンサーの基本式 : \(Q=CV\)

・電気容量 : \(C=\varepsilon \frac{S}{d} \)

・合成容量(直列) : \(\frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}\)

・合成容量(並列) : \(C=C_{1}+C_2\)

・コンデンサーに蓄えられるエネルギー : \(U=\frac{1}{2}QV\)

・直線電流のまわりの磁場 : \(H=\frac{I}{2\pi r}\)

・円形電流の中心磁場 : \(H=\frac{I}{2r}\)

・ソレノイドの中心磁場 : \(H=nI\)

・磁束密度と磁場の関係 : \(B=\mu H\)

・電流が磁場から受ける力 : \(F=IBl\sin \theta\)

・磁束と磁束密度の関係 : \(\Phi =BS\)

・ローレンツ力の大きさ : \(f=|q|vB\sin \theta\)

・ファラデーの電磁誘導の法則 : \(V=-N\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\)

・自己誘導起電力 : \(V=-L\frac{\Delta I}{\Delta t}\)

・相互誘導起電力 : \(V_{2}=-M\frac{\Delta I_1}{\Delta t}\)

・変圧器 : \(V_{1}:V_{2}=N_{1}:N_{2}\)

・コイルに蓄えられるエネルギー : \(U=\frac{1}{2}LI^2\)

・交流回路中の抵抗の平均消費電力 : \(\overline{P}=\frac{1}{2}I_{0}V_0\)

・交流電圧の実効値 : \(V_{\mathrm{e}}=\frac{1}{\sqrt{2}}V_0\)

・交流電流の実効値 : \(I_{\mathrm{e}}=\frac{1}{\sqrt{2}}I_0\)

・コイルのリアクタンス : \(X_{\mathrm{L}}=\omega L\)

・コンデンサーのリアクタンス : \(X_{\mathrm{C}}=\frac{1}{\omega C}\)

・インピーダンス : \(Z=\frac{V_0}{I_0}\)

・共振周波数 : \(f_{0}=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\)

原子

・光子のエネルギー : \(E=h\nu\)

・光電効果 : \(h\nu =W+K_{\mathrm{M}}\)

・光子の運動量 : \(p=\frac{h}{\lambda}\)

・ド・ブロイ波長 : \(\lambda =\frac{h}{mv}\)

・ボーアの量子条件 : \(2\pi r=n \frac{h}{mv}\)

・半減期 : \(N=N_{0}(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}}\)

・質量とエネルギーの等価性 : \(E=mc^2\)