Ты когда-нибудь сидел перед листом с формулами и чувствовал: «Всё это я учил, но в голове — полный шум»? Ты не один. Многие школьники знают формулы по физике наизусть, но не понимают, откуда они берутся, что означают и как их использовать в задачах. А ведь без этого знание превращается в пустой звук. В этой статье мы не просто перечислим 30 формул по физике для ОГЭ, а разберём их по косточкам: что каждая означает, как её применять и какие подводные камни ждут на экзамене. Готовься не к зубрёжке — к пониманию.
Что такое физические формулы и зачем они нужны?
Формула в физике — это не просто набор букв и знаков. Это язык природы, сокращённый способ описать, как устроен мир. Представь, что ты хочешь объяснить, как быстро упадёт мяч, если его бросить с балкона. Мог бы ты описать это словами? Да, но получилось бы длинно. А формула — это как инструкция: подставил числа — получил ответ.
Каждая формула связывает между собой физические величины. Например, скорость, время и путь. Или сила, масса и ускорение. Запоминать формулы «просто так» — бесполезно. Гораздо эффективнее понимать, что стоит за каждой буквой, в каких единицах она измеряется и при каких условиях формула работает.
На ОГЭ по физике ты не сдаёшь память — ты сдаёшь умение мыслить. А формулы — твой главный инструмент.
Как работать с формулами: три шага к пониманию
Прежде чем переходить к списку, давай определим универсальный подход к любой формуле. Когда ты видишь новую — не беги учить. Разбери её:
- Что означает каждая величина? — Назови каждую букву, объясни, что она обозначает (например, v — это скорость, а не просто «вэ»).
- В каких единицах измеряется? — Формулы работают только в системе СИ. Если ты подставишь километры в формулу, где нужен метр — получишь ошибку.
- Как формула «работает» в задаче? — Попробуй представить, в каком случае её можно применить. Например: «Если известна сила и масса — можно найти ускорение».
Теперь, когда у нас есть карта, отправляемся в путь. Разобьём все 30 формул по физике для ОГЭ на логические блоки — по разделам курса. Так будет проще запоминать и применять.
🔹 Механика: движение и силы
Это основа физики. Здесь всё начинается: движение, скорость, сила, энергия.
1. Скорость при равномерном движении
Формула: \( v = \frac{s}{t} \)
- \(v\) — скорость (м/с)
- \(s\) — путь (м)
- \(t\) — время (с)
Пример: Автомобиль проехал 120 метров за 10 секунд. Какова его скорость?
\( v = \frac{120}{10} = 12 \) м/с
Важно: формула работает только при равномерном движении (когда скорость не меняется).
Проверь себя: Мальчик идёт со скоростью 1,5 м/с. За какое время он пройдёт 45 метров?
Ответ: \( t = \frac{s}{v} = \frac{45}{1,5} = 30 \) с.
2. Плотность вещества
Формула: \( \rho = \frac{m}{V} \)
- \(\rho\) — плотность (кг/м³)
- \(m\) — масса (кг)
- \(V\) — объём (м³)
Пример: Кубик массой 800 г занимает объём 0,001 м³. Найди плотность.
Переведём массу: 800 г = 0,8 кг.
\( \rho = \frac{0,8}{0,001} = 800 \) кг/м³
Проверь себя: Плотность воды 1000 кг/м³. Какова масса 2 литров воды? (1 л = 0,001 м³)
Ответ: \( m = \rho \cdot V = 1000 \cdot 0,002 = 2 \) кг.
3. Сила тяжести
Формула: \( F = m \cdot g \)
- \(F\) — сила тяжести (Н)
- \(m\) — масса (кг)
- \(g \approx 9,8\) м/с² — ускорение свободного падения (часто округляют до 10 м/с²)
Пример: Яблоко массой 0,2 кг висит на ветке. Какая сила тяжести на него действует?
\( F = 0,2 \cdot 10 = 2 \) Н
Проверь себя: На тело действует сила тяжести 50 Н. Какова его масса? (g = 10 м/с²)
Ответ: \( m = \frac{F}{g} = \frac{50}{10} = 5 \) кг.
4. Сила упругости (закон Гука)
Формула: \( F = k \cdot \Delta x \)
- \(F\) — сила упругости (Н)
- \(k\) — жёсткость пружины (Н/м)
- \(\Delta x\) — удлинение (м)
Пример: Пружину жёсткостью 200 Н/м растянули на 0,05 м. Какая сила возникла?
\( F = 200 \cdot 0,05 = 10 \) Н
Проверь себя: Сила 30 Н растянула пружину на 0,06 м. Найди жёсткость.
Ответ: \( k = \frac{F}{\Delta x} = \frac{30}{0,06} = 500 \) Н/м.
5. Давление
Формула: \( p = \frac{F}{S} \)
- \(p\) — давление (Па)
- \(F\) — сила (Н)
- \(S\) — площадь (м²)
Пример: Человек массой 60 кг стоит на лыжах общей площадью 0,4 м². Какое давление он оказывает на снег? (g = 10 м/с²)
\( F = 60 \cdot 10 = 600 \) Н
\( p = \frac{600}{0,4} = 1500 \) Па
Проверь себя: Давление 2000 Па создаётся силой 400 Н. Какова площадь?
Ответ: \( S = \frac{F}{p} = \frac{400}{2000} = 0,2 \) м².
6. Давление жидкости на дно сосуда
Формула: \( p = \rho \cdot g \cdot h \)
- \(\rho\) — плотность жидкости (кг/м³)
- \(h\) — высота столба жидкости (м)
Пример: В аквариуме вода (ρ = 1000 кг/м³) налита до высоты 0,3 м. Какое давление на дно?
\( p = 1000 \cdot 10 \cdot 0,3 = 3000 \) Па
Важно: формула не зависит от формы сосуда и объёма — только от высоты и плотности.
Проверь себя: Давление на дно бочки с бензином (ρ = 700 кг/м³) равно 2800 Па. Какова высота столба?
Ответ: \( h = \frac{p}{\rho \cdot g} = \frac{2800}{700 \cdot 10} = 0,4 \) м.
7. Архимедова сила
Формула: \( FA = \rho{\text{ж}} \cdot g \cdot V{\text{т}} \)
- \(FA\) — выталкивающая сила (Н)
- \(\rho{\text{ж}}\) — плотность жидкости (кг/м³)
- \(V{\text{т}}\) — объём тела (м³)
Пример: Металлический шар объёмом 0,002 м³ полностью погружён в воду. Какая архимедова сила на него действует?
\( FA = 1000 \cdot 10 \cdot 0,002 = 20 \) Н
Проверь себя: Тело вытесняет 0,001 м³ воды. Чему равна выталкивающая сила?
Ответ: \( FA = 1000 \cdot 10 \cdot 0,001 = 10 \) Н.
8. Механическая работа
Формула: \( A = F \cdot s \cdot \cos\alpha \)
На ОГЭ угол \(\alpha\) обычно 0° (сила и перемещение сонаправлены), поэтому \(\cos0° = 1\), и формула упрощается:
\( A = F \cdot s \)
- \(A\) — работа (Дж)
- \(F\) — сила (Н)
- \(s\) — перемещение (м)
Пример: Мальчик тянет сани с силой 50 Н на расстояние 20 м. Какую работу он совершил?
\( A = 50 \cdot 20 = 1000 \) Дж
Проверь себя: Работа 600 Дж совершена при перемещении на 30 м. Какая сила приложена?
Ответ: \( F = \frac{A}{s} = \frac{600}{30} = 20 \) Н.
9. Мощность
Формула: \( N = \frac{A}{t} \)
- \(N\) — мощность (Вт)
- \(A\) — работа (Дж)
- \(t\) — время (с)
Пример: Подъёмный кран совершил работу 3000 Дж за 10 с. Какова его мощность?
\( N = \frac{3000}{10} = 300 \) Вт
Проверь себя: Мощность двигателя 500 Вт. Какую работу он совершит за 20 с?
Ответ: \( A = N \cdot t = 500 \cdot 20 = 10\,000 \) Дж.
10. Кинетическая энергия
Формула: \( Ek = \frac{m v^2}{2} \)
- \(Ek\) — кинетическая энергия (Дж)
- \(v\) — скорость (м/с)
Пример: Автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 20 м/с. Найди его кинетическую энергию.
\( Ek = \frac{1000 \cdot 400}{2} = 200\,000 \) Дж
Проверь себя: У тела массой 2 кг кинетическая энергия 100 Дж. Какова его скорость?
Ответ: \( v = \sqrt{\frac{2 Ek}{m}} = \sqrt{\frac{200}{2}} = 10 \) м/с.
11. Потенциальная энергия (на высоте)
Формула: \( Ep = m \cdot g \cdot h \)
- \(Ep\) — потенциальная энергия (Дж)
Пример: Книга массой 0,5 кг лежит на столе высотой 0,8 м. Какова её потенциальная энергия относительно пола?
\( Ep = 0,5 \cdot 10 \cdot 0,8 = 4 \) Дж
Проверь себя: Потенциальная энергия 50 Дж, масса 2 кг. На какой высоте тело? (g = 10)
Ответ: \( h = \frac{Ep}{m \cdot g} = \frac{50}{2 \cdot 10} = 2,5 \) м.
🔹 Тепловые явления
Здесь всё связано с температурой, теплотой и энергией.
12. Количество теплоты при нагревании
Формула: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta t \)
- \(Q\) — количество теплоты (Дж)
- \(c\) — удельная теплоёмкость (Дж/(кг·°C))
- \(\Delta t\) — изменение температуры (°C)
Пример: Сколько теплоты нужно, чтобы нагреть 2 кг воды (c = 4200 Дж/(кг·°C)) с 20°C до 100°C?
\( \Delta t = 80°C \)
\( Q = 4200 \cdot 2 \cdot 80 = 672\,000 \) Дж
Проверь себя: На нагревание 1 кг алюминия (c = 900) израсходовали 9000 Дж. На сколько градусов нагрелся?
Ответ: \( \Delta t = \frac{Q}{c \cdot m} = \frac{9000}{900 \cdot 1} = 10 \) °C.
13. Удельная теплота сгорания
Формула: \( Q = q \cdot m \)
- \(q\) — удельная теплота сгорания (Дж/кг)
Пример: При сжигании 0,5 кг дров (q = 10⁷ Дж/кг) выделилось:
\( Q = 10^7 \cdot 0,5 = 5 \cdot 10^6 \) Дж
Проверь себя: При сгорании топлива массой 2 кг выделилось 6·10⁷ Дж. Найди q.
Ответ: \( q = \frac{Q}{m} = \frac{6 \cdot 10^7}{2} = 3 \cdot 10^7 \) Дж/кг.
14. Удельная теплота плавления
Формула: \( Q = \lambda \cdot m \)
- \(\lambda\) — удельная теплота плавления (Дж/кг)
Пример: Сколько теплоты нужно, чтобы расплавить 3 кг льда (λ = 3,4·10⁵ Дж/кг)?
\( Q = 3,4 \cdot 10^5 \cdot 3 = 1,02 \cdot 10^6 \) Дж
Проверь себя: На плавление льда израсходовали 6,8·10⁵ Дж. Масса?
Ответ: \( m = \frac{Q}{\lambda} = \frac{6,8 \cdot 10^5}{3,4 \cdot 10^5} = 2 \) кг.
15. Удельная теплота парообразования
Формула: \( Q = L \cdot m \)
- \(L\) — удельная теплота парообразования (Дж/кг)
Пример: Испаряется 0,1 кг воды (L = 2,3·10⁶ Дж/кг):
\( Q = 2,3 \cdot 10^6 \cdot 0,1 = 2,3 \cdot 10^5 \) Дж
Проверь себя: На испарение израсходовали 4,6·10⁵ Дж. Масса воды?
Ответ: \( m = \frac{Q}{L} = \frac{4,6 \cdot 10^5}{2,3 \cdot 10^6} = 0,2 \) кг.
🔹 Электричество и магнетизм
Самый «страшный» раздел, но на самом деле — очень логичный.
16. Сила тока
Формула: \( I = \frac{q}{t} \)
- \(I\) — сила тока (А)
- \(q\) — заряд (Кл)
- \(t\) — время (с)
Пример: Через лампочку за 5 с прошло 10 Кл заряда. Какой ток?
\( I = \frac{10}{5} = 2 \) А
Проверь себя: Ток 0,5 А. Сколько кулонов пройдёт за 20 с?
Ответ: \( q = I \cdot t = 0,5 \cdot 20 = 10 \) Кл.
17. Напряжение
Формула: \( U = \frac{A}{q} \)
- \(U\) — напряжение (В)
- \(A\) — работа тока (Дж)
Пример: Ток совершил работу 30 Дж, переместив заряд 6 Кл. Напряжение?
\( U = \frac{30}{6} = 5 \) В
18. Сопротивление проводника
Формула: \( R = \frac{\rho \cdot l}{S} \)
- \(\rho\) — удельное сопротивление (Ом·м)
- \(l\) — длина (м)
- \(S\) — площадь сечения (м²)
Важно: чем длиннее провод — тем больше сопротивление; чем толще — тем меньше.
Проверь себя: Увеличили длину провода в 2 раза. Как изменилось R?
Ответ: увеличилось в 2 раза.
19. Закон Ома для участка цепи
Формула: \( I = \frac{U}{R} \)
- Самая важная формула в электричестве.
Пример: Напряжение 12 В, сопротивление 4 Ом. Ток?
\( I = \frac{12}{4} = 3 \) А
Проверь себя: Ток 0,2 А, напряжение 6 В. Найди R.
Ответ: \( R = \frac{U}{I} = \frac{6}{0,2} = 30 \) Ом.
20. Работа электрического тока
Формула: \( A = U \cdot I \cdot t \)
Пример: Лампа работает при 220 В, ток 0,5 А, 100 с. Работа?
\( A = 220 \cdot 0,5 \cdot 100 = 11\,000 \) Дж
21. Мощность тока
Формула: \( P = U \cdot I \)
Пример: Утюг работает при 220 В, ток 3 А. Мощность?
\( P = 220 \cdot 3 = 660 \) Вт
22. Закон Джоуля-Ленца
Формула: \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \)
- Количество теплоты, выделяемое в проводнике.
Пример: Ток 2 А, сопротивление 5 Ом, время 10 с. Теплота?
\( Q = 4 \cdot 5 \cdot 10 = 200 \) Дж
🔹 Световые явления
23. Закон отражения света
- Угол падения равен углу отражения: \( \alpha = \gamma \)
Пример: Луч падает на зеркало под углом 30°. Под каким углом отразится?
Ответ: 30°.
24. Фокусное расстояние линзы
- Не выражается одной формулой, но важно знать:
- Оптическая сила линзы: \( D = \frac{1}{F} \), где \(F\) — фокусное расстояние (м), \(D\) — в диоптриях (дптр).
Пример: Фокусное расстояние линзы 0,2 м. Оптическая сила?
\( D = \frac{1}{0,2} = 5 \) дптр
🔹 Колебания и волны
25. Период и частота
- \( T = \frac{1}{f} \)
- \( f = \frac{1}{T} \)
- \(T\) — период (с)
- \(f\) — частота (Гц)
Пример: Частота 50 Гц. Период?
\( T = \frac{1}{50} = 0,02 \) с
26. Скорость волны
Формула: \( v = \lambda \cdot f \)
- \(\lambda\) — длина волны (м)
Пример: Длина волны 2 м, частота 5 Гц. Скорость?
\( v = 2 \cdot 5 = 10 \) м/с
🔹 Атомная и ядерная физика
27. Закон радиоактивного распада (качественно)
- На ОГЭ не требуется формула, но важно понимать: количество атомов уменьшается вдвое за период полураспада.
28. Дефект масс и энергия связи
- \( E = \Delta m \cdot c^2 \)
- \(\Delta m\) — дефект масс (кг)
- \(c = 3 \cdot 10^8 \) м/с — скорость света
Пример: При ядерной реакции дефект масс 1·10⁻¹² кг. Энергия?
\( E = 10^{-12} \cdot (9 \cdot 10^{16}) = 9 \cdot 10^4 \) Дж
29. Заряд ядра
- \( q = Z \cdot e \)
- \(Z\) — порядковый номер
- \(e = 1,6 \cdot 10^{-19} \) Кл — элементарный заряд
30. Количество нейтронов в ядре
- \( N = A - Z \)
- \(A\) — массовое число
- \(Z\) — зарядовое число (протоны)
Пример: У ядра кислорода-16 (⁸O) A=16, Z=8. Сколько нейтронов?
\( N = 16 - 8 = 8 \)
❌ Частые заблуждения
- «Формулу можно выучить без понимания» — ❌ Без понимания ты не сможешь применить её в новой задаче. Знать — значит понимать, откуда что берётся.
- «Если подставить числа — ответ всегда будет правильным» — ❌ Если забыть перевести граммы в килограммы или см² в м² — ответ будет в 1000 раз неверным.
- «Все формулы одинаково важны» — ❌ На ОГЭ чаще всего спрашивают: закон Ома, плотность, архимедову силу, работу и мощность тока. Начни с них.
- «Формулы из разных разделов не связаны» — ❌ Наоборот! Например, механическая работа и работа тока — одно и то же по сути. Ищи связи.
Как учить 30 формул по физике эффективно?
- Пиши формулы от руки каждый день.
- Проговаривай вслух: «Плотность — это масса делить на объём».
- Решай по одной задаче на каждую формулу.
- Создай свою шпаргалку — только с теми, где ещё есть сомнения.
- Используй цвета: выдели основные величины.
🎓 Репетиторство EasyKnow Хочешь разобраться в теме быстро и без скучных объяснений? Занимайся с преподавателем EasyKnow — индивидуально и по твоему темпу. Записаться на пробный урок →
Формулы — это не страшно. Это язык, на котором говорит физика. И когда ты начинаешь его понимать, мир вокруг становится логичнее и проще. Не учись наизусть. Учись думать. Готовься с EasyKnow — и ОГЭ по физике станет не испытанием, а возможностью показать, что ты разбираешься.
