Шпаргалка по физике за 9 класс: формулы ОГЭ
Физика девятого класса перед ОГЭ в таблицах: кинематика и движение по окружности, законы Ньютона, импульс и энергия, колебания и волны, астрономия-приложение с законами Кеплера и космическими скоростями. Формула плюс пояснение, когда её включать.
Первая половина физики девятого класса — механика: три закона Ньютона, равноускоренное движение, импульс, энергия, колебания и волны. На неё приходится большая часть расчётных задач ОГЭ, и почти все они решаются одной-двумя формулами из этой шпаргалки. Ошибки типовые и повторяются из года в год: знак ускорения при торможении, площадь под графиком вместо наклона, проекции векторов без минуса, масса там, где нужна сила реакции опоры. Прогони таблицы с закрытой правой колонкой — что не вспомнилось, догоняй на уроке по ссылкам в конце. На экзамене эта механика прогонки экономит и время, и баллы.
Кинематика: равномерное и равноускоренное движение
Равномерное движение — скорость постоянна, и всё решает связка пути, скорости и времени. Равноускоренное — скорость меняется на одну и ту же величину каждую секунду, и здесь работают три главные формулы: скорость через время, путь через время и путь через скорости без времени. Выбирай по условию: в задаче есть время — бери формулы с t, времени нет, а даны только скорости — бери формулу без t. Все величины подставляются в проекциях на выбранную ось, поэтому минус при торможении — не сюрприз, а норма записи.
| Величина | Формула | Когда применять и где ошибаются |
|---|---|---|
| Скорость равномерного движения | путь делить на время; та же формула даёт среднюю скорость | |
| Ускорение | насколько меняется скорость за секунду; минус — торможение | |
| Скорость через время | проекция: при торможении ускорение отрицательно | |
| Путь через время | при остаётся одно слагаемое с квадратом времени | |
| Путь без времени | когда время в задаче не упомянуто вовсе | |
| Координата | начальная координата плюс перемещение с учётом направления | |
| Проекция вектора на ось | угол между вектором и осью; вектор против оси — минус |
Движение по окружности
Тело на окружности описывают через период T — время одного полного оборота — и частоту ν — число оборотов в секунду. Линейная скорость равна длине окружности, делённой на период, а центростремительное ускорение отвечает за изменение направления: оно всегда смотрит к центру и не меняет модуль скорости. Классика ОГЭ — задача про колесо, карусель или спутник: находишь период через число оборотов, потом скорость и ускорение по цепочке.
| Величина | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Период и частота | , | N — число оборотов; частота обратна периоду |
| Скорость на окружности | длина окружности делить на период | |
| Угловая скорость | в радианах в секунду; связывает скорость и радиус | |
| Центростремительное ускорение | направлено к центру; меняет направление, а не величину скорости |
Законы Ньютона и силы
Динамика отвечает на вопрос, почему движение именно такое. Первый закон выделяет инерциальные системы, второй связывает ускорение с равнодействующей, третий говорит, что силы действуют парами. В задачах второй закон почти всегда работает вместе с расстановкой сил: тяжесть, упругость, трение, реакция опоры. Нарисуй силы, спроектируй на оси, найди равнодействующую — и ускорение вычисляется в одну строку.
| Закон или сила | Формула | Пояснение и ловушка |
|---|---|---|
| Первый закон Ньютона | тело покоится или движется равномерно, если равнодействующая равна нулю | не «на тело не действуют силы», а «сумма сил равна нулю» |
| Второй закон Ньютона | F — равнодействующая всех сил, а не какая-то одна | |
| Третий закон Ньютона | силы приложены к разным телам, поэтому друг друга не компенсируют | |
| Сила тяжести | g на Земле принимай за Н/кг, если не сказано точное значение | |
| Сила упругости | закон Гука: удлинение x подставляй в метрах | |
| Сила трения | на горизонтальной опоре ; наклон меняет реакцию | |
| Закон всемирного тяготения | расстояние r — между центрами тел, а не между поверхностями |
Импульс и энергия
Импульс — это запас движения, произведение массы на скорость, а энергия — способность совершить работу. Обе величины сохраняются, и на сохранении держится большинство нетривиальных задач ОГЭ: столкновения, отдача орудия, соскальзывание санок с горки. Первый шаг в любой такой задаче — выписать состояния «до» и «после» и приравнять импульс или энергию. Если трения нет — сохраняется полная механическая энергия, и высота легко обменивается на скорость.
| Величина | Формула | Когда применять |
|---|---|---|
| Импульс тела | вектор: знак задаётся направлением движения | |
| Импульс силы | изменение импульса равно произведению силы на время действия | |
| Сохранение импульса | столкновения и отдача; скорости берутся в проекциях | |
| Кинетическая энергия | энергия движения; растёт с квадратом скорости | |
| Потенциальная энергия | высота отсчитывается от выбранного нуля | |
| Энергия сжатой пружины | жёсткость k, деформация x | |
| Полная механическая энергия | сохраняется, если нет трения и сопротивления воздуха | |
| Работа и мощность | , | сила вдоль движения даёт максимум работы |
Колебания и волны
Механические колебания описываются периодом, частотой и амплитудой. Две формулы периода различай по картинке: груз на пружине или маятник на нити. Волна переносит энергию без переноса вещества, а её скорость связана с длиной волны — это главная формула всех задач про звук, эхо и радиосигналы. В звуковых задачах следи за направлением: эхо идёт туда и обратно, поэтому путь делится пополам.
| Величина | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Период и частота колебаний | , | N — число полных колебаний за время t |
| Пружинный маятник | больше масса или мягче пружина — колебания медленнее | |
| Математический маятник | зависит только от длины нити и g; масса не важна | |
| Длина волны | путь за один период; измеряется в метрах | |
| Звук | слышимый диапазон от Гц до кГц | ниже — инфразвук, выше — ультразвук |
| Эхо | звук проходит расстояние дважды, поэтому делить пополам |
Астрономия-приложение
В конце года механика выходит на небо. Гелиоцентрическая система Коперника ставит в центр Солнце, законы Кеплера описывают форму орбит и скорости планет, а закон всемирного тяготения превращается в космические скорости. Для ОГЭ достаточно трёх опор: орбиты планет — эллипсы, третий закон Кеплера связывает периоды и размеры орбит, первая космическая скорость получается приравниванием силы тяготения к центростремительной силе.
| Факт или формула | Суть | Пояснение |
|---|---|---|
| Гелиоцентрическая система | планеты обращаются вокруг Солнца | сменила геоцентрическую систему Птолемея с Землёй в центре |
| Первый закон Кеплера | орбиты планет — эллипсы, Солнце в одном из фокусов | не окружности: расстояние до Солнца в течение года меняется |
| Третий закон Кеплера | квадраты периодов планет относятся как кубы больших полуосей орбит | |
| Первая космическая скорость | около км/с у поверхности Земли — скорость круговой орбиты | |
| Вторая космическая скорость | км/с | скорость, чтобы навсегда покинуть поле тяготения Земли |
| Реактивное движение | следствие сохранения импульса | ракета выбрасывает газы назад и сама летит вперёд |
Формулы из таблиц отрабатывай на уроках: равноускоренное движение — на /fizika/9-klass/ravnouskorennoe-dvizhenie/, свободное падение — на /fizika/9-klass/svobodnoe-padenie/, законы Ньютона — на /fizika/9-klass/zakony-nyutona-9/, всемирное тяготение — на /fizika/9-klass/vsemirnoe-tyagotenie/, импульс тела — на /fizika/9-klass/impuls-tela/, реактивное движение — на /fizika/9-klass/reaktivnoe-dvizhenie/, механические колебания — на /fizika/9-klass/mehanicheskie-kolebaniya/, звук и волны — на /fizika/9-klass/zvuk-volny/. Числа проверяй на калькуляторах /calc/kinematika/, /calc/fsu/ и /calc/impuls/, а методику оформления задач по шагам разобрали в гайде /guides/kak-reshat-zadachi-po-fizike/. Материал седьмого класса — плотность, давление, простые механизмы — собран в шпаргалке /guides/shpargalka-fizika-8/.
Мини-квиз на отдыхе
Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»
1 Какой режим подготовки эффективнее?
Частые вопросы
Какие формулы по физике чаще всего нужны на ОГЭ в 9 классе?
Ядро механики: скорость и ускорение, путь через время и без времени, второй закон Ньютона, сила тяжести и трения, импульс, кинетическая и потенциальная энергия, период маятника и длина волны. Около десяти формул из таблиц выше закрывают почти все расчётные задачи первой части.
Почему при торможении ускорение отрицательное?
Ускорение — вектор: оно показывает, как меняется скорость, и при торможении направлено против движения. В проекциях на ось, выбранную по направлению скорости, это отрицательное число, поэтому во все формулы подставляется ускорение со знаком минус.
Чем путь отличается от перемещения?
Путь — длина траектории, обычное число. Перемещение — вектор от начальной точки к конечной. После полного оборота по окружности путь равен длине окружности, а перемещение равно нулю: тело вернулось в исходную точку.
Как решать задачи на движение по окружности?
По цепочке: найди период через время и число оборотов, затем скорость как длину окружности, делённую на период, и центростремительное ускорение как квадрат скорости, делённый на радиус. Все величины связаны, поэтому достаточно двух данных, чтобы вытащить остальные.