Физика и астрономия 💡
Разбери как работи токът, светлината, звукът, атомът и вселената — с ясни обяснения, формули и примери.
📋 Всички формули накратко
I = U / R
Закон на Ом · [A = V/Ω]
P = U · I
Мощност · [W = V·A]
Q = I² · R · t
Джаулова топлина · [J]
R = R₁ + R₂
Последователна връзка
1/R = 1/R₁ + 1/R₂
Паралелна връзка
ν = 1 / T
Честота · [Hz = 1/s]
v = λ · f
Вълново уравнение · [m/s]
⚡
Електричен ток
Ом, мощност, верига
💡
Светлина
Отражение, пречупване, лещи
🔊
Звук и вълни
Трептения, честота, вълни
⚛️
Атом
Строеж, радиоактивност
🌌
Астрономия
Слънчева система, звезди
🧪
Тест
12 въпроса, всички теми
⚠️ Най-честите грешки
Посоката на тока ≠ посоката на електроните
Условната посока на тока е от + към −, докато електроните се движат от − към +.
Условната посока на тока е от + към −, докато електроните се движат от − към +.
Паралелна верига: 1/R, не R₁+R₂
1/R = 1/6 + 1/12 = 1/4 → R = 4 Ω. Резултатът е по-малък от всяко от R₁ и R₂!
1/R = 1/6 + 1/12 = 1/4 → R = 4 Ω. Резултатът е по-малък от всяко от R₁ и R₂!
Честота и период са реципрочни
ν = 1/T и T = 1/ν. Ако T = 0.5 s → ν = 2 Hz (не 0.5 Hz).
ν = 1/T и T = 1/ν. Ако T = 0.5 s → ν = 2 Hz (не 0.5 Hz).
Реален vs. виртуален образ
Реален образ = може да се прожектира на екран. Виртуален = само се вижда (плоско огледало).
Реален образ = може да се прожектира на екран. Виртуален = само се вижда (плоско огледало).
⚡ Основни понятия
| Величина | Означение | Единица | Описание |
|---|---|---|---|
| Електрически ток | I | Ампер (A) | Количество заряд за секунда |
| Напрежение | U | Волт (V) | Работа за пренос на единица заряд |
| Съпротивление | R | Ом (Ω) | Пречка пред движението на тока |
| Мощност | P | Ват (W) | Работа за единица време |
| Енергия/Топлина | Q | Джаул (J) | Отделена топлина |
📐 Закон на Ом и формули
I = U / R
Ток = Напрежение / Съпротивление
U = I · R
Напрежение = Ток × Съпротивление
P = U · I
Мощност = Напрежение × Ток
Q = I² · R · t
Топлина (Джаулов закон)
Пример 1 — Закон на Ом:
U = 12 V, R = 4 Ω → I = ?
U = 12 V, R = 4 Ω → I = ?
I = U/R = 12/4 = 3 A
Пример 2 — Мощност:
U = 220 V, I = 2 A → P = ?
U = 220 V, I = 2 A → P = ?
P = U·I = 220·2 = 440 W
Пример 3 — Джаулов закон:
I = 2 A, R = 5 Ω, t = 3 s → Q = ?
I = 2 A, R = 5 Ω, t = 3 s → Q = ?
Q = I²·R·t = 4·5·3 = 60 J
🔗 Последователна и паралелна верига
Последователна верига
R = R₁ + R₂ + R₃
- Токът е еднакъв навсякъде: I₁ = I₂ = I
- Напрежението се разпределя: U = U₁ + U₂
- Rобщо е по-голямо от всяко R
R₁ = 10 Ω, R₂ = 15 Ω → R = 25 Ω
Паралелна верига
1/R = 1/R₁ + 1/R₂
- Напрежението е еднакво: U₁ = U₂ = U
- Токът се разделя: I = I₁ + I₂
- Rобщо е по-малко от всяко R!
R₁=6 Ω, R₂=12 Ω → 1/R=1/6+1/12=3/12=1/4 → R = 4 Ω
🎯 Упражнение: Електричен ток
💡 Отражение и пречупване
Закон на отражението
Ъгълът на падане = Ъгълът на отражение
(и двата се мерят спрямо нормалата)
(и двата се мерят спрямо нормалата)
α = α′
ъгъл на падане = ъгъл на отражение
Видове огледала
| Огледало | Образ |
|---|---|
| Плоско | Виртуален, изправен, еднакъв по размер |
| Вдлъбнато (вогнато) | Реален или виртуален, зависи от разстоянието |
| Изпъкнало (конвексно) | Виртуален, намален, изправен (огледало за кола) |
Пречупване на светлината
Светлината сменя посоката си когато преминава от една среда в друга (напр. въздух → вода).
Ако влиза в по-плътна среда — се огъва към нормалата.
Затова лъжицата изглежда счупена във вода.
Затова рибата в аквариума изглежда по-близо.
Затова рибата в аквариума изглежда по-близо.
🔍 Лещи
Събирателна (изпъкнала) леща
По-дебела в средата. Събира успоредните лъчи в фокуса F.
- Обект зад 2F → реален, намален образ
- Обект между F и 2F → реален, увеличен
- Обект пред F → виртуален, увеличен (лупа!)
Приложения: лупа, очила за далечина, обективи на фотоапарати
Разсейваща (вдлъбната) леща
По-тънка в средата. Разсейва успоредните лъчи.
- Винаги дава виртуален, намален, изправен образ
- Образът е между лещата и фокуса
Приложения: очила за близост (миопия), широкоъгълни обективи
🌈 Спектърът на светлината
Бялата светлина е смес от всички цветове. Призмата я разлага на спектър.
Червен (най-дълга λ)Виолетов (най-къса λ)
Запомни реда: Червен · Оранжев · Жълт · Зелен · Син · Индиго · Виолетов
🎯 Упражнение: Светлина
🔊 Механични трептения
T = 1 / ν
Период [s] = 1 / Честота [Hz]
ν = 1 / T
Честота [Hz] = 1 / Период [s]
v = λ · f
Скорост = дължина на вълната × честота
| Величина | Означение | Единица | Описание |
|---|---|---|---|
| Амплитуда | A | m | Максималното отместване от равновесното положение |
| Период | T | s (секунди) | Времето за едно пълно трептение |
| Честота | ν (или f) | Hz (херц) | Брой трептения за 1 секунда |
| Дължина на вълната | λ | m | Разстоянието между два съседни гребена |
Пример 1: T = 0.2 s → ν = ?
ν = 1/T = 1/0.2 = 5 Hz
ν = 1/T = 1/0.2 = 5 Hz
Пример 2: λ = 2 m, f = 170 Hz → v = ?
v = λ·f = 2·170 = 340 m/s (скорост на звука в ок.)
v = λ·f = 2·170 = 340 m/s (скорост на звука в ок.)
👂 Характеристики на звука
| Характеристика | Зависи от |
|---|---|
| Височина (висок/нисък тон) | Честотата ν |
| Сила (силен/тих) | Амплитудата A |
| Тембър (качество) | Формата на вълната |
Диапазон на човешкото ухо:
20 Hz — 20 000 Hz
Под 20 Hz: инфразвук (не се чува)
Над 20 000 Hz: ултразвук (не се чува)
20 Hz — 20 000 Hz
Под 20 Hz: инфразвук (не се чува)
Над 20 000 Hz: ултразвук (не се чува)
Звукът не се разпространява в космоса (вакуум) — няма частици!
🎯 Упражнение: Звук и вълни
⚛️ Строеж на атома
Атомът се състои от ядро (в центъра) и електрони (обикалят ядрото в черупки).
| Частица | Заряд | Маса | Местоположение |
|---|---|---|---|
| Протон (p) | +1 | 1 а.е.м. | Ядро |
| Неутрон (n) | 0 (неутрален) | 1 а.е.м. | Ядро |
| Електрон (e⁻) | −1 | ≈ 0 | Електронни черупки |
Атомен номер Z = брой на протоните
Масово число A = протони + неутрони
Масово число A = протони + неутрони
Схема на атома (не в мащаб)
☢️ Радиоактивност
Радиоактивността е самопроизволно разпадане на ядра на нестабилни атоми с отделяне на лъчение.
| Вид лъчение | Частица / лъч | Проникване | Заряд |
|---|---|---|---|
| α-лъчи (алфа) | Хелиево ядро (2p + 2n) | Спира от лист хартия | +2 |
| β-лъчи (бета) | Електрон с висока скорост | Спира от алуминий | −1 |
| γ-лъчи (гама) | Електромагнитно лъчение | Минава само оловото/бетон | 0 |
Период на полуразпад (T½) — времето, за което се разпада половината от радиоактивното вещество. Характерен за всеки изотоп.
🎯 Упражнение: Атом и радиоактивност
🌍 Слънчева система
Слънчевата система се състои от Слънцето (в центъра) и 8 планети, техните спътници, астероиди и комети.
8-те планети по реда им от Слънцето:
☿
Меркурий
най-близо
♀
Венера
най-горещо
🌍
Земята
живот
♂
Марс
червена
♃
Юпитер
най-голяма
♄
Сатурн
пръстени
⛢
Уран
„легнала"
♆
Нептун
най-далеч
Запомни реда: Мощен · Везувий · Зарежда · Мрачни · Юнаци · С · Усилени · Набези
(Меркурий · Венера · Земя · Марс · Юпитер · Сатурн · Уран · Нептун)
(Меркурий · Венера · Земя · Марс · Юпитер · Сатурн · Уран · Нептун)
🌞 Слънцето и звездите
| Движение на Земята | Период | Причинява |
|---|---|---|
| Въртене около оста (ротация) | 24 часа | Ден и нощ |
| Обикаляне около Слънцето (революция) | 365.25 дни | Годишните времена |
Луната е естественият спътник на Земята. Обикаля около Земята за ~27 дни. Лунните фази са свързани с нейното положение спрямо Слънцето и Земята.
Слойове на Слънцето:
- Ядро — най-горещо (~15 млн °C), ядрени реакции
- Фотосфера — видимата повърхност (~5500 °C)
- Хромосфера — над фотосферата
- Корона — външна атмосфера (видима при слънчево затъмнение)
Слънцето е звезда от среден клас — огромна топка от водород и хелий.
🌌 Галактики и Вселената
Млечен път — нашата галактика. Спирална галактика с ~200 млрд звезди. Слънчевата система е на 26 000 светлинни години от центъра.
Видове галактики: спирални, елиптични, неправилни. Галактиките са групирани в купове и суперкупове.
🎯 Упражнение: Астрономия
🧪 Мини-тест — Физика и астрономия
12 въпроса от всички теми. Отговори и виж резултата.