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Formulário de Física – Professor Panosso
MECÂNICA
CINEMÁTICA Velocidade escalar média
∆∆ Aceleração escalar média
∆∆
Movimento Uniforme (M. U. ) : espaçosiguais em tempos iguais (v = cte).
: : óGráficos: V x t
S x t
Movimento Uniformemente variado(M.U.V): taxa constante de variação davelocidade, aceleração constante (a =cte).
∆
Gráficos: a x t
v x t
s x t
Queda livre: MUV, vertival para baixo, ocorpo é solto (V0 = 0).
∆
∆
Lançamento vertical para baixo: o corpoé lançado para baixo (V0 ≠0).
Lançamento vetical para cima:movimento retárdado na subida eacelerado na descida.
∆
∆
Lançamento horizontal: composição de 2movimentos. (x : MU e y: MUV)
(vx é constante) ∆
(v0y é nula)
∆
Lançamento oblíquo: composição de 2movimentos.
(Direção x) ∆ .
(Direção y)
∆
Velocidade vetorial:
d∆ Aceleração vetorial: mudar módulo do
vetor velocidade (aceleração tangencial)
e ou mudar direção (aceleração
centrípeta).
v
Composição de movimento:
Movimento circular uniforme (M.C.U.):
Frequencia e período.
f º ∆ ou f 1T
Velocidade angular.
α
MECÂNICA
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Formulário de Física – Professor Panosso
ω ∆∆
2πT 2πf
Velocidade linear.
v ∆∆ 2πRT 2πRf Acoplamentos: transmitir movimento
circular.
Contato ou corrente: mesma velocidade
linear.
Eixo comum: mesma frequencia.
VR VR
MECÂNICA
DINÂMICA
Leis de Newton1º Lei (lei da inércia) : todo corpo tende apermanecer em repouso (equilíbrioestático ) ou em MRU (equilíbriodinâmico), até que uma força o retiredesse estado. Maior massa, maiorinércia.
2º Lei (princípio fundamental dadinâmica):
F ma
3º Lei (ação e reação): a toda ação vai
corresponder uma outra força de mesmo
módulo, mesma direação, mas sentido
oposto. Uma força em cada corpo, logo
ação não anula reação.
Força Peso (P):
P mg
Força Elástica: retornar a posição natural,
x é a deformação, k é a constante elástica
F kx
Associação de molas
Série:
Paralelo:
k k k
Força de atrito: aspereza das superfícies,
surge do movimento ou tentativa de
movimento entre superfícies, 2 tipos:
Fá
µN
Fâ µN
Força centrípeta: é resultante quando o
movimento é curvilíneo.
F mv
R
Trabalho e EnergiasTrabalho (τ) : força provocando umdeslocamento. τ F.d.cosα
Se F for variável, o trabalho é obtidoatravés da área do gráfico F x d.
Trabalho da força peso (τ) : + na descida e – na subida.
τ mgh
Trabalho da força elástica (τ) : + se elavoltar para a posição natural, - se estiversendo deformada.
τ kx
2
Potência mecânica (P) : trabalhorealizado num certo tempo. P τ∆t F . v
Rendimento (n)
n PP
Energia: capacidade de realizar trabalho.Energia cinética (EC): associação aomovimento de um corpo.
E mv2
K1
MECÂNICA
K2K1
K2
α
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T.E.C. (teorema da energia cinética) : asoma do trabalho de todas as forças éigual a variação da energia cinética.
τ E E
τ mv
2 mv
2
Energia potencial (EP): associação aposição, 2 tipos:
(gravitacional) E mgh
(elástica) E
Sistema mecânico conservativo: livre deforças dissipativas. E E
Sistema mecânico dissipativo: perdeparte da energia mecânica devido a forçasdissipativas, a diferença das energias é a
quantidade dissipada. E E
E E E
GravitaçãoForça gravitacional: massa atrai massa.
F GMmd
Campo gravitacional: varia com adistância ao centro do corpo.
g GMmd
EstáticaEquilíbrio de ponto material: somavetorial de todas as forças deve ser nula,não deve haver translação.
F 0
Momento de uma força (M): capacidadede rotacionar um corpo.
M Fb
Equilíbrio de corpo extenso: 2 garantias:não poder haver translação, nem poderhaver rotação. F 0
M
0
Dinâmica impulsivaImpulso de uma força (I): empurrãoproduzido por uma força.
(p/ força constante) I F ∆t
Propriedade gráfica (força variável)
Quantidade de movimento (Q):Q mv
Teorema do impulso: o impulso de uma
força é igual a variação da quantidade de
movimento (equação vetorial).
I Q Q
Sistema mecânico isolado: livre de forças
externas (I =0), vai conservar quantidadede movimento. Ex: canhão e a bala.
Q Q
Colisões (ou choques mecânicos):
conservar quantidade de movimento,classificação de acordo com o coeficiente
de restituição (e).
Q Q
Coeficiente de restituição (e): velocidades
relativas.
e |V|Vçã
e = 1 : choque perfeitamente elástico, vai
conservar a energia cinética do sistema.
0 < e < 1: choque parcialmente elástico,
vai disspar parte da energia cinética.
e = 0: choque inelástico, maior dissipação
possível de energia cinética, os corpos
ficam unidos depois da colisão.
Hidrostática
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Densidade :
Para a água: 1g/cm3=1kg/l = 103kg/m3.
Pressão (P) : força aplicada em um certaárea.
Pressão da coluna de líquido : dependeda profundidade da coluna e da densidadedo líquido. í. .
Pressão absoluta (total) : contar apressão exixtente na superfície do líquido. í. .
Vasos comunicantes: Pontos na mesmahorizontal em ummesmo líquido em
equilíbrio vão ter amesma pressão.
Princípio de Pascal: o acréscimo depressão em um líquido em equilíbrio éintegralmenete distribuido por todos ospontos. Exemplo: prensa hidráulica.
Empuxo( E ): força exercida pelo líquido,vetical para cima para tentar retirar umcorpo de seu interior. Depende do volumede líquido deslocado (parte submersa docorpo). í. .
MECÂNICA
TermometriaConversão de escalas termométricas:
θ5 θ 329 θ 2735
CalorimetriaCalor sensível (Q): variar a temperaturade um corpo (C = capacidade térmica docorpo; c = calor especifico da substância;C = m.c).
(p/ corpo) . ∆
(p/ substância)
. . ∆
Calor latente (Q): mudar estado físico deum corpo (L = calor latente de transição). .
Potência térmica (P): quantidade de calronum certo intervalo de tempo.
P Q∆t
Sistema termicamente isolado: a somaalgébrica dos calores trocados entre oscorpos é sempre nula.
Q 0
Dilatação térmicaDilatação de sólido: variação das
dimensões do corpo em função davariação da temperatura. 3 tipos dedilatação:Dilatação linear:∆ ..∆
Dilatação superficial:
∆ ..∆
Dilatação volumétrica:∆ . .∆
Relação dos coeficientes:
Dilatação de líquido: só possui dilataçãovolumétrica, se estiver em um recipientedeve – se considerar a dilatação dos 2,( a parte do líquido que derrama échamada de dilatação aparente).
∆ . . ∆
∆ ∆. ∆.
Transferência de CalorCondução: ocorre em sólido,o calor vai se
propagando de uma molécula para outra,
(cálculo através da equação de Fourier).
∆ ..
Convecção : ocorre em líquido e gases,
surgem as correntes de convecção,diferença de densidade (quente sobe e
frio desce).
Irradiação (ou radiação): o calor é
transferido através das ondas
infravermelho, único que ocorre no vácuo.
Estudo dos gasesEquação de Clapeyron: descrever o
estado do gás.
. . .
Equação de geral: descrever uma
transformação gasosa. pVnT pVnT
TERMOFÍSICA
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Espelho Convexo: caso único.
Equação de Gauss: ′
Equação do aumento linear:
′
Estudo dos sinais:p+ e o + para todos os casos;p’+ (imagem real) vai ter sempre i-(imagem invertida);
p’- (imagem virtual) vai ter sempre i+ (imagem direita);
f+: ee côncavo, f-: ee convexo.
Refração da luz: troca de meio de
propagação, mudança na velocidade depropagação da luz
Índice de refração absoluto do meio (n):medir a refringência do meio.
Índice de refração relativo (nA,B):comparar 2 meios ópticos.,
Leis da refração:1º: o raio incidente, a reta normal e o raiorefratado são coplanares.2º: Lei de Snell – Descartes.
Ângulo limite (L): só quando a luz sepropaga do meio + refringente para omeio – refringente.
Elevação aparrente da imagem: objeto eobservador em meios ópticos diferentes.
Prisma refrator: formato triangular, 2refrações.1º refração:
A: ângulo de refringência do prisma ( ouângulo refrator, ou abertura)
2º refração:
Desvio total:
Desvio mínimo: ocorre quando i=A/2,logo i1=i2=i e r1=r2=r.
Lentes esféricas: 2 tipos de lentes,convergente e divergente.
Postulados de Gauss (raios notáveis)1º: todo raio que incidir paralelo ao eixoprincipal vai refratar na direção do foco
imagem.
i e r: medidosa partir da retanormal.
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Formulário de Física – Professor Panosso
2º todo raio que incidir pelo foco objetovai refratar paralelo ao eixo principal.3º: todo raio que incidir no centro óptico
vai refratar sem sofrer desvio.4º: todo raio que incidir na direção doponto anti principal objeto vai refratar nadireção do ponto anti principal imagem.
Formação de ImagensLente convergente: 5 casos possíveis.
Lente divergente: caso único.
Equação de Gauss: ′
Equação do aumento linear:
Estudo dos sinais:p+ e o + para todos os casos;p’+ (imagem real) vai ter sempre i-
(imagem invertida);p’- (imagem virtual) vai ter sempre i+ (imagem direita);f+: lente convergente, f-: lente divergente.
Vergência da lente (V): popularmentechamada de grau de uma lente.
Onda
Frequencia e período. º ∆
Equação fundamental de onda:
.
Fenômenos OndulatóriosA velocidade de uma onda depende domeio e a frequencia dependa da fonte.
Reflexão: a onda bate em um obstáculo evolta.Refração: a onda troca de meio depropagação.
Difração: capacidade de uma onda emcontornar um obstáculo, ou fenda.
Interferência: superposição de duasondas, podem existem dois efeitos:interferência construtiva ou destrutiva.
Polarização: é quando uma onda éforçada a oscilar num determinado planoescolhido. O polarizador óptico só permitea passagem de uma frequencia .Ressonância: a tendência de um sistema aoscilar em máxima amplitude em certasfrequências, conhecido como 'frequênciasressonantes'.Onda estacionária: formada pelasuperposição de 2 ondas idênticas sepropagando no mesmo meio em sentidosopostos. Formação de hramonicos.
AcústicaAltura do som: espressa a frequencia do
som . Som baixo: baixa frequencia(grave)e som alto: alta frequencia (agudo).Audiação humana: 20hz a 20Khz.
Intensidade do som: espressa o volumedo som . Som muito intenso: volume alto(grande amplitude) som pouco intenso:volume baixo (pequena amplitude).
Intensidade sonora:
Nivel sonoro: (I0 = 10-12W/m2, menornivel audivel pelo ser humano)
ONDULATÓRIA
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Timbre: formato da onda sonora, mesmafrequencia, mas de fontes diferentes.
Efeito Dopler: movimento entre fontesonora e ouvinte. A frequencia emitida(f real) é diferente da ouvida (f aparente).Aproximação: som agudo.Afastamento: som grave.
Corda Vibrante: só emite sons harmonicosVelocidade do som na corda:
çã
onde ρ é a densidade linear de massada
corda: ρ =m/L.
Frequencia dos harmonicos na corda: (n é a ordem do harmonico)
Tubos sonoros: só emite sons harmonicos,
2 tipos de tubo.
Tubo aberto:
Tubo fechado: só pode n impar.
MHSPêndulo simples:
Sistema massa mola:
Elongação (x):
velocidade (v):
aceleração (a):
No MHS, a aceleração depende da posição
Eletrostática
Carga de um corpo(Q): multiplo da cargaelementar (e = 1,6 x 10-19C). Ganhar
elétrons usar sinal negativo, perder usarpositivo.
.
Processos de eletrização:Atrito: no final corpos carregados com amesma quantidade de carga, mas de sinaisopostos.
Contato: distribuir carga proporcional ao
tamanho de cada corpo, no final corposcarregados cargas de mesmo sinal.
Indução: polarização do induzido, não hácontato entre os corpos, no final corposcarregados com cargas de sinais opostos.
Força elétrica: age a distância. A
constante eletrostática para o vácuo valek = 9x 109Nm2/C2.
||||
Campo elétrico: estudo a partir da cargageratriz (Q) ou carga de prova (q).
||
Q+ : produz campode afastamento;Q-: produz campo de aproximação.
||
q+: E e F tem a mesma direção esentido.
q-: E e F tem a mesma direçãomassentidos opostos.
Campo devido à várias cargas:
Trabalho da força elétrica (τ) : Fel é umaforça conservativa, o trabalho nãodepende da trajetória.
. .
Energia potencial elétrica : no infinitotemos E
POTnula.
..
Trabalho e energia potencial:
Potencial elétrico (V) : Q+ produz voltpositivo e Q- produz volt negativo.
.
Trabalho e potencial elétrico:
.
ELETRICIDADE
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onde V V U, chamado dediferencia de potencial ao tensão elétrica.
Campo elétrico uniforme: o vetor campoé constante em todos os pontos; umacarga q fica sujeita a uma Fel constante. .
Condutor em equilíbrio eletrostático:livre do movimento de cargas elétricas, as
cargas em excesso vão ficar na superfície.O potencial elétrico é omesmo em todos ospontos do condutor:VINTERNO=VSUPERFÍCIE=VCONDUTOR
O campo elétrico interno énulo e na superfície é perpendicular atodos os pontos.
Para um condutor esférico:
í .
ó .
. .
Capacitância de um condutor:
Para um condutor esférico:
Capacitor: dispositivo para armazenarenergia elétrica.
Energia armazenada:
Capacitor plano (ε : permissividadeelétrica do meio)
Associação de capacitores:Série: mesma carga para todos, diminui acapacitância.
…
Para 2 capacitores em série:
Paralelo: mesma ddp para todos,aumento de capacitância.
EletrodinâmicaCorrente elétrica (i): movimentoordenado de portadores de carga.
ié ∆
∆
Resistência elétrica: oposição a corrente
causada pelo meio condutor.
(1º lei de Ohm) .
Condutor ôhmico tem R = constante.
(2º lei de Ohm)
Resistor: converter energia elétrica emenergia térmica.
Associação de resistores:Série: mesma corrente para todos,quando o ccto é interronpido nenhumelemento da série vai funcionar.
Paralela: mesma tensão (ddp) para todos,são cctos independentes, pois um nãointerfere no funcionamento do outro.
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…
Para 2 resistores em paralelo:
Potência elétrica: relação da energiaelétrica consumida num certo tempo.
. .
Energia elétrica : depende do tempo defuncionamento e da potência doequipamento.
. ∆
Gerador elétrico : converter em energia
elétrica uma forma qualquer de energia.
(E: fem e r: resistência interna sãoconstantes, U e i são variáveis do ccto).
Equação do gerador (E >>>> U) e suas potências.
Rendimento (n)
ú
Curva característica do gerador:
Ccto gerador e resistor (lei de Pouillet)
Receptor elétrico : converter energiaelétrica em uma forma qualquer deenergia, que não seja só energia térmica.
(E: fcem e r: resistência interna sãoconstantes, U e i são variáveis do ccto).
Equação do receptor (U >>>> E) e suas potências.
Rendimento (n)
ú
Curva característica do receptor:
Ccto de malha única: gerador, receptor eresistor formado um único caminho para a
corrente.
∑
Amperímetro: medir corrente elétricaligar em série ao elemento medido;ideal: tem R interna nula;gavanômetro: idem ao amperímetro.
Voltímetro: medir tensão elétrica (ddp)ligar em paralelo ao elemento medido;ideal: tem R interna infinita.
Ponte de Wheatstone: medir um resistorelétrico desconhecido.
Quando iG = 0, a ponte está em equilíbrio:
. .
Leisde Kirchhoff 1º Lei (lei dos nós): a soma das correnteselétricas que chega em um nó é igual asoma das correntes que saem do nó(princípio de conservasão das cargas).
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2º Lei (lei das malhas): a soma das quedasde tensão em uma malha fechada é nula.Para usar a 2º lei devemos escolher
percurso(s) e corrente(s).
Usar a convensção de sinais abaixo:
EletromagnetismoFontes de campo magnético: correnteelétrica produz campo magnético.
Condutor retílineo (fio):Sentido do campo magnético: regra da
mão direita, o polegar indica a corrente,todos os outros dedos abraçando.
.
Espira circular:
.
Bobina chata: formada por n espirassobrepostas.
. .
Solenóide (Bobina longa): formado por nespiras lado a lado.
. .
Força magnética em cargas elétrica: cargaem movimento “cortando” as linhas docampo magnético fica sujeita a uma força.
...
Direção e sentido da FMAG é dado pelaregra do “tapa” (mão direita).
Movimento de q
θ = 0° ou 180°: FMAG= 0, o movimento dacarga é MRU.
0°>θ>90°: o movimento é MHU.
θ = 90° : FMAG é máxima, o movimento dacarga é MCU.
Força magnética em condutor retilíneo: fio dentro de um campo magnético epercorrido por corrente fica sujeito a
força. ...
Força magnética entre 2 condutores
paralelos percorridos por correntes:
. . .
Fluxo magnético (φφφφ):
..
fem induzida (e): variar fluxo induz ddp.
∆∆
fem induzida em um condutor emmovimento:
. .
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