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 : $v={\displaystyle \frac{x}{t}}$

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

・加速度 : $a=\frac{\mathrm{\Delta }v}{\mathrm{\Delta }t}$

・等加速度運動の公式① : $v=v_0+at$

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

・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 : $f^{\prime }={\mu }^{\prime }N$

・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 : $K=\frac{1}{2}m{v}^2$

・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 : $U=\frac{1}{2}k{x}^2$

・力学的エネルギー : $E=K+U$

熱

・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 : $Q=C\mathrm{\Delta }T$

・熱量と比熱の関係 : 　$Q=mc\mathrm{\Delta }T$

・熱容量と比熱の関係 : $C=mc$

・熱力学第1法則 : $Q=\mathrm{\Delta }U+W$

・熱効率 : $e=\frac{W}{Q_1}=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}$

波

・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 : $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}$

・運動量と力積 : $m\overrightarrow{v^{\prime }}-m\overrightarrow{v}=\overrightarrow{F}\mathrm{\Delta }t$

・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 : $v=A\omega \cos \omega t$

・単振動の加速度 : $a=-A{\omega }^2\sin \omega t$

・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 : $\frac{1}{2}rv\sin \theta =\mathrm{一}\mathrm{定}$

・ケプラーの第3法則 : $\frac{T^2}{a^3}=\mathrm{一}\mathrm{定}$

・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 : $U=-G\frac{m_1{m}_2}{r}$

熱

・ボイル・シャルルの法則 : $\frac{PV}{T}=\mathrm{一}\mathrm{定}$

・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 : $U=n{C}_{V}T$

・定圧変化で気体がする仕事 : $W=P\mathrm{\Delta }V$

・熱量と定積モル比熱の関係 : $Q=n{C}_V\mathrm{\Delta }T$

・熱量と定圧モル比熱の関係 : $Q=n{C}_P\mathrm{\Delta }T$

・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） : $C_P=\frac{5}{2}R$

波

・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 : $F=k\frac{q_1{q}_2}{r^2}$

・点電荷のまわりの電場の強さ : $E=k\frac{|Q|}{r^2}$

・電場から受ける力 : $\overrightarrow{F}=q\overrightarrow{E}$

・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 : $C=\epsilon \frac{S}{d}$

・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 : $\mathrm{\Phi }=BS$

・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 : $V=-N\frac{\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }}{\mathrm{\Delta }t}$

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

・相互誘導起電力 : $V_2=-M\frac{\mathrm{\Delta }{I}_1}{\mathrm{\Delta }t}$

・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 : $U=\frac{1}{2}L{I}^2$

・交流回路中の抵抗の平均消費電力 : $\bar{P}=\frac{1}{2}{I}_0{V}_0$

・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　: $E=m{c}^2$