Formula Sains
21 formula penting dalam fizik, kimia, dan matematik dengan definisi pemboleh ubah, kebolehgunaan, dan had.
Mekanik
8 formula
Hukum Newton Kedua
Newton's Second LawDaya bersih yang bertindak ke atas jisim sama dengan hasil darab jisim dengan pecutan.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| F | daya bersih | N (newton) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| a | pecutan | m/s² (meter sesaat kuasa dua) |
Kebolehgunaan
- Jisim malar sepanjang pergerakan
- Daya bersih boleh dihitung
- Rujukan inersia (inertial frame)
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk jisim yang berubah-ubah secara mendadak (contoh: roket membakar bahan api)
- Tidak sah dalam rujukan bukan inersia (berputar/memecut)
- Tidak sesuai untuk zarah pada kelajuan relativistik
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Momentum Linear
Linear MomentumMomentum linear ialah hasil darab jisim dengan halaju, mengukur kuantiti pergerakan sesuatu objek.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| p | momentum | kg·m/s (kilogram meter sesaat) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| v | halaju | m/s (meter sesaat) |
Kebolehgunaan
- Objek berjisim malar
- Mekanik klasik, bukan relativistik
Had & Sekatan
- Tidak sesuai untuk zarah relativistik
- Perlu ditukar kepada momentum relativistik pada kelajuan tinggi
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Tenaga Kinetik
Kinetic EnergyTenaga yang dimiliki oleh objek bergerak, berkadar terus dengan kuasa dua halaju.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| Ek | tenaga kinetik | J (joule) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| v | halaju | m/s (meter sesaat) |
Kebolehgunaan
- Klasik, bukan relativistik
- Rujukan inersia
Had & Sekatan
- Tidak sah pada kelajuan relativistik — gunakan E = (γ−1)mc²
- Tidak termasuk tenaga putaran (perlu ditambah secara berasingan)
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Tenaga Keupayaan Graviti
Gravitational Potential EnergyTenaga keupayaan yang disimpan oleh objek dalam medan graviti berdasarkan ketinggiannya.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| Ep | tenaga keupayaan | J (joule) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| g | pecutan graviti | m/s² (meter sesaat kuasa dua) |
| h | tinggi | m (meter) |
Kebolehgunaan
- Medan graviti seragam (h kecil berbanding jejari bumi)
- Pengiraan relatif terhadap satu paras rujukan
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk ketinggian besar (guna −GMm/r)
- Graviti dianggap seragam — g hampir malar sepanjang sesaran
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Kerja oleh Daya
Work Done by a ForceKerja dilakukan oleh daya ialah hasil darab magnitud daya, sesaran, dan kosinus sudut antara mereka.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| W | kerja | J (joule) |
| F | magnitud daya | N (newton) |
| d | sesaran | m (meter) |
| θ | sudut antara daya dan sesaran | ° (darjah) |
Kebolehgunaan
- Daya pemalar sepanjang sesaran
- Sesaran dalam arah lurus
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk daya berubah-ubah (perlu kamiran)
- Hanya komponen daya sepanjang sesaran yang menyumbang
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Kuasa
PowerKuasa ialah kadar kerja dilakukan atau kadar tenaga ditukarkan dari satu bentuk ke bentuk lain.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| P | kuasa | W (watt) |
| W | kerja | J (joule) |
| t | masa | s (saat) |
Kebolehgunaan
- Kuasa purata sepanjang selang masa
Had & Sekatan
- Untuk kuasa serta-merta gunakan P = Fv
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Persamaan Halaju Kinematik
Kinematic Velocity EquationHalaju akhir objek sama dengan halaju awal ditambah hasil darab pecutan dengan masa.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| v | halaju akhir | m/s (meter sesaat) |
| u | halaju awal | m/s (meter sesaat) |
| a | pecutan | m/s² (meter sesaat kuasa dua) |
| t | masa | s (saat) |
Kebolehgunaan
- Pecutan pemalar
- Pergerakan linear
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk pecutan berubah-ubah
- Rujukan inersia sahaja
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Persamaan Sesaran Kinematik
Kinematic Displacement EquationSesaran objek sama dengan hasil darab halaju awal dengan masa ditambah separuh pecutan kuasa dua masa.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| s | sesaran | m (meter) |
| u | halaju awal | m/s (meter sesaat) |
| t | masa | s (saat) |
| a | pecutan | m/s² (meter sesaat kuasa dua) |
Kebolehgunaan
- Pecutan pemalar
- Pergerakan linear
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk pecutan berubah-ubah
- Rujukan inersia sahaja
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Elektrik
4 formula
Hukum Ohm
Ohm's LawBeza keupayaan merentasi konduktor berkadar terus dengan arus dan rintangan konduktor tersebut.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| V | beza keupayaan | V (volt) |
| I | arus elektrik | A (ampere) |
| R | rintangan | Ω (ohm) |
Kebolehgunaan
- Konduktor ohmik pada suhu malar
- Litar arus terus (AT) atau frekuensi rendah
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk bahan bukan ohmik (diod, transistor, plasma)
- Rintangan boleh berubah dengan suhu — V/I tidak sentiasa pemalar
- Tidak sesuai untuk litar frekuensi tinggi tanpa pengubahsuaian
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Kuasa Elektrik
Electrical PowerKuasa elektrik ialah kadar tenaga elektrik ditukar, sama dengan hasil darab beza keupayaan dengan arus.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| P | kuasa | W (watt) |
| V | beza keupayaan | V (volt) |
| I | arus elektrik | A (ampere) |
Kebolehgunaan
- Litar arus terus (AT)
- Kuantiti serta-merta (DC atau rms bagi AC)
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Cas Elektrik
Electric ChargeJumlah cas elektrik yang mengalir sama dengan hasil darab arus dengan masa.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| Q | cas elektrik | C (coulomb) |
| I | arus elektrik | A (ampere) |
| t | masa | s (saat) |
Kebolehgunaan
- Arus pemalar
Had & Sekatan
- Untuk arus berubah-ubah perlu kamiran: Q = ∫I dt
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Tenaga Elektrik
Electrical EnergyTenaga elektrik yang digunakan sama dengan hasil darab kuasa dengan masa.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| E | tenaga elektrik | J (joule) |
| P | kuasa | W (watt) |
| t | masa | s (saat) |
Kebolehgunaan
- Kuasa pemalar
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Gelombang & Optik
2 formula
Persamaan Gelombang
Wave EquationHalaju gelombang sama dengan hasil darab frekuensi dengan panjang gelombang.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| v | halaju gelombang | m/s (meter sesaat) |
| f | frekuensi | Hz (hertz) |
| λ | panjang gelombang | m (meter) |
Kebolehgunaan
- Gelombang mekanik dan elektromagnet
- Medium seragam
Had & Sekatan
- Dispersion: halaju berbeza untuk frekuensi berbeza dalam sesetengah medium
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Tenaga Foton
Photon EnergyTenaga satu foton berkadar terus dengan frekuensinya, dengan pemalar proportionality ialah pemalar Planck.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| E | tenaga foton | J (joule) |
| h | pemalar Planck | J·s (joule saat) |
| f | frekuensi | Hz (hertz) |
Kebolehgunaan
- Foton tunggal
- Radiasi elektromagnet linear
Had & Sekatan
- Pemalar Planck ialah pemalar takrifan SI tepat
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Optik
1 formula
Indeks Pembiasan
Refractive IndexIndeks pembiasan medium ialah nisbah kelajuan cahaya dalam vakum dengan kelajuan cahaya dalam medium tersebut.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| n | indeks pembiasan | — (tiada unit (nisbah)) |
| c | kelajuan cahaya dalam vakum | m/s (meter sesaat) |
| v | kelajuan cahaya dalam medium | m/s (meter sesaat) |
Kebolehgunaan
- Cahaya monokrom
- Medium isotropik
Had & Sekatan
- Indeks berubah dengan panjang gelombang (dispersion)
- Tidak sesuai untuk medium anisotropik tanpa pengubahsuaian
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Termodinamik
3 formula
Persamaan Gas Ideal
Ideal Gas LawHubungan antara tekanan, isi padu, suhu, dan kuantiti bahan bagi gas ideal.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| P | tekanan | Pa (pascal) |
| V | isi padu | m³ (meter padu) |
| n | kuantiti bahan | mol (mol) |
| R | pemalar gas molar | J/(mol·K) (joule per mol kelvin) |
| T | suhu mutlak | K (kelvin) |
Kebolehgunaan
- Gas ideal (tekanan rendah, suhu tinggi)
- Jumlah mol malar
Had & Sekatan
- Tidak sah untuk gas di bawah tekanan tinggi atau suhu rendah
- Tidak sesuai untuk gas berinteraksi kuat (gas sebenar)
- Gunakan persamaan Van der Waals untuk gas sebenar
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Muatan Haba Tentu
Specific Heat CapacityJumlah haba yang perlu ditambah atau ditanggalkan untuk mengubah suhu bahan berkadar terus dengan jisim dan perubahan suhu.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| Q | haba | J (joule) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| c | muatan haba tentu | J/(kg·K) (joule per kilogram kelvin) |
| ΔT | perubahan suhu | K (kelvin) |
Kebolehgunaan
- Fasa tidak berubah (tiada perubahan keadaan)
- Muatan haba tentu dianggap malar dalam julat suhu
Had & Sekatan
- Tidak sah semasa perubahan fasa (peleburan, pendidihan)
- Muatan haba berubah dengan suhu — anggaran untuk ΔT besar
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Hukum Pertama Termodinamik
First Law of ThermodynamicsPerubahan tenaga dalaman sistem sama dengan haba yang diserap ditolak kerja yang dilakukan oleh sistem.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| ΔU | perubahan tenaga dalaman | J (joule) |
| Q | haba yang diserap | J (joule) |
| W | kerja yang dilakukan oleh sistem | J (joule) |
Kebolehgunaan
- Mana-mana sistem termodinamik
- Pemeliharaan tenaga
Had & Sekatan
- Tidak memberi maklumat tentang hala tindak balas — hanya perubahan tenaga
- Hukum kedua termodinamik mengehadkan proses spontan
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Kimia
1 formula
Kepekatan Molar
Molar ConcentrationKepekatan molar ialah nisbah jumlah bahan kepada isi padu larutan.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| c | kepekatan molar | mol/L (mol per liter (molar)) |
| n | kuantiti bahan | mol (mol) |
| V | isi padu larutan | L (liter) |
Kebolehgunaan
- Larutan cair
- Suhu dan tekanan malar
Had & Sekatan
- Kepekatan berubah dengan suhu (isi padu berubah)
- Tidak sesuai untuk larutan sangat pekat
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Lain-lain
2 formula
Ketumpatan Jisim
Mass DensityKetumpatan jisim ialah nisbah jisim kepada isi padu, mengukur ketumpatan jirim.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| ρ | ketumpatan jisim | kg/m³ (kilogram per meter padu) |
| m | jisim | kg (kilogram) |
| V | isi padu | m³ (meter padu) |
Kebolehgunaan
- Bahan seragam (homogen)
Had & Sekatan
- Ketumpatan boleh berubah dengan suhu dan tekanan
- Bahan tidak homogen memerlukan ketumpatan purata
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Tekanan
PressureTekanan ialah nisbah daya yang dikenakan kepada luas permukaan yang diratakan.
Pemboleh Ubah
| Simbol | Nama | Unit |
|---|---|---|
| p | tekanan | Pa (pascal) |
| F | daya | N (newton) |
| A | luas permukaan | m² (meter persegi) |
Kebolehgunaan
- Daya seragam ke atas permukaan rata
Had & Sekatan
- Untuk permukaan melengkung, daya perlu dikamir
- Tekanan dalam gas berubah-ubah dengan isi padu dan suhu
Kalkulator
Masukkan nilai dalam unit yang dinyatakan di sebelah setiap pemboleh ubah (unit SI). Sudut dalam darjah. Pemalar yang sudah diisi boleh diubah.
Sumber utama
- BIPM, Le Système international d'unités (SI), edisi ke-9, v4.01 (2024)
- NIST, 2022 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants