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hisabela-garcia-carolina
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Cinemática
Grandezas básicas
vx
tm = ∆∆
(m/s)
av
t= ∆
∆ (m/s2)
1 3 6m
s
km
h= ,
1h = 60 min = 3600s1m = 100 cm1km = 1000 m
M.U.
∆x v t= .v = constante
M.U.V.
∆x v tat
o= +.2
2v v a to= + .
v v a xo
2 2 2= + . .∆
vv v
mo= +
2a = constante
M.Q.L.
∆h v tgt
o= +.2
2
hv
gmaxo=2
2
tv
gh maxo
_ =
M.C.U.v = ω . R(m/s = rad/s.m)
ω π π= =22
Tf.
av
RRc = =
22ω .
fn voltas
t= º
∆
(Hz)
Tt
n voltas= Ƽ
(s)
M.H.S
Período do pêndulo simples
TL
g= 2π
Período do pêndulo elástico
Tm
k= 2π
Dinâmica
2ª Lei de Newton F m aR = .(N = kg.m/s2)
Gravitação Universal
F GM m
d= .
.2
G xN m
kg= −6 67 10 11
2
2,
.
Força Peso P m g= .
Força Elástica (Lei de Hooke)
F k x= .
Força de atrito
f N= µ.
Momento de uma força
(Torque)M = F.d
Energia Cinética
Emv
C =2
2 (J)
Energia Potencial Gravitacional
EPG = m.g.h
Energia Potencial Elástica
Ekx
PE =2
2
Trabalho Mecânico
τ = F x.∆
(J = N . m)
τ θ= F x. .cos∆τ F resul te CE_ tan = ∆
Potência Mecânica
tP
∆= τ
(W = J/s)
ou
P F v= .
Plano inclinado
P Py = .cosθP Px = .senθ
Quantidade de Movimento
Q m v= . (kg.m/s)
Impulso de uma força I F t= .∆ (N.s) I Q= ∆
Fluidos
Massa específica
µ = m
v
( kg/m3)
Pressão
pF
A= (N/m2)
Empuxo (Arquimedes)
E g VLiquido submerso= µ . . Peso aparente
P P Eap = −
Pressão absoluta
p p g hatm= + µ. .
Prensa hidráulica (Pascal)
p p1 2=F
A
f
a1
1
2
2
=
1m3 = 1000 L 1cm2 = 10-4 m2
1atm=105 N/m2 = 76 cmHg= 10mH2O
µagua kg m= 1000 3/
µoleo soja kg m_ /= 910 3
µalcool etilico kg m_ /= 790 3
Colégio Nobel – O Nobel aprova em todas as áreas – http://www.colegionobel.com.br
1
Física Térmica
Escalas termométricas
5
273
9
32
5
−=−= KFC TTT
Dilatação linear
∆ ∆L L To= α.. .(m = ºC-1 . m . ºC)
Dilatação superficial
∆ ∆S S To= β. .
Dilatação volumétrica
∆ ∆V V To= γ . .
α β γ1 2 3
= =
Capacidade Térmica
CQ
T=
∆
(J/ºC)
C m c= .
Calor específico
cQ
m T=.∆
(J/g.ºC)
Calor sensível
Q m c T= . .∆
Calor latente
Q m L= .(J = kg . J/kg)
1 º Lei da Termodinâmica
Q U= +τ ∆
Trabalho em uma transformação
isobárica.
τ = p V.∆(J = N/m2 . m3)
Gases ideais
pV
T
p V
T1 1
1
2 2
2
=
(p N/m2 ou atm)(V m3 ou L)(T K)
Energia cinética média das moléculas de um gás
E k T m vCM media moleculas= =3
2
1
22. . _
kconstante de Boltzmann k = 1,38x10-23 J/K
Calor específico da águac = 4,2 kJ/kg.K = 1 cal/g.oC
Calor latente de fusão da águaLF = 336 kJ/kg = 80 cal/g
Calor latente de vaporização da água
LV = 2268 kJ/kg = 540 cal/g
Óptica Geométrica
Lei da reflexãoi = r
Associação de espelhos planos
no
= −3601
αn número de
imagens
Espelhos planos:Imagem virtual, direta e
do mesmo tamanho que o objeto
Espelhos convexos e lentes divergentes:
Imagem virtual, direta e menor que o objeto
Para casos aonde não há conjugação de mais
de uma lente ou espelho e em
condições gaussianas:Toda imagem real é
invertida e toda imagem virtual é direta.
Equação de Gauss
1 1 1
f d di o
= +
ou
df d
d fio
o
=−.
f = distância focaldi = distância da imagemdo = distância do objeto
Convenção de sinaisdi + imagem realdo - imagem virtual
f + espelho côncavo/ lente convergentef - espelho convexo/ lente divergentedo é sempre + para os casos comuns
Ampliação
Ai
o
d
d
f
f di
o o
= = − =−
Índice de refração absoluto de um meio
nc
vmeio
meio
=
Lei de Snell-Descartes
n i n r1 2.sen .sen =
Índice de refração relativo entre dois meios
nn
n
i
r
v
v22
1
1
2
1
2
,1
sen
sen= = = =
λλ
Equação de Halley
11
1 1
1 2fn
R R= − +
( )
Reflexão interna total
senL
n
nmenor
maior
=
L é o ângulo limite de incidência.
Vergência, convergência ou “grau”
de uma lente
Vf
= 1
(di = 1/m)
Obs.: uma lente de grau +1 tem uma
vergência de +1 di (uma dioptria)
Miopia* olho longo* imagem na frente da retina* usar lente divergente
Hipermetropia* olho curto* imagem atrás da retina
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2
* usar lente convergente
Ondulatória e Acústica
fn ondas
t
o
=∆
(Hz)
Tt
n ondaso= ∆
(s)
fT
= 1
Espectro eletromagnético no vácuo
Raios gamaRaios X
Ultra violeta
Luz visível
InfravermelhoMicroondas
TVFMAM
v f= λ. (m/s = m .
Hz)
λ = v T. (m = m/s . s)
Fenômenos ondulatórios
Reflexão: a onda bate e voltaRefração: a onda bate e muda de meioDifração: a onda contorna um obstáculo ou fenda (orifício)Interferência: superposição de duas ondasPolarização: uma onda transversal que vibra em muitas direções passa a vibrar em apenas uma (houve uma seleção)Dispersão: separação da luz branca nas suas componentes.Ex.: arco-íris e prisma.Ressonância: transferência de energia de um sistema oscilante para outro com o sistema emissor emitindo em uma das freqüências naturais do receptor.
Qualidades fisiológicas do som
AlturaSom alto (agudo): alta freqüênciaSom baixo (grave):baixa freqüência
Intensidade ou volumeSom forte: grande amplitudeSom fraco: pequena amplitude
Nível sonoro
NI
IO= 10log
TimbreCada instrumento sonoro emite
ondas com formas próprias.
Efeito Dopler-Fizeau
fv v
v vfo
o
f
= ±±
.
Luz: onda eletromagnética e transversal
Cordas vibrantes
vF=ρ
(Eq.
Taylor)
ρ = m
L
(kg/m)
f nv
L= .
2n no de ventres
Tubos sonorosAbertos
f nv
L=2
Fechados
f nV
L= −( )2 1
4n no de nós
Som: onda mecânica longitudinal nos fluidos e mista nos sólidos.
Eletroestática
Carga elétrica de um corpo
Q n e= .
e x C= −1 6 10 19,
Lei de CoulombF k
Q q
d= .
.2
kvácuo =9.109 N.m2/C2
Vetor campo elétrico gerado por uma
carga pontual em um ponto
E k
Q
d= .
2
Q+: vetor divergenteQ-: vetor convergente
Energia potencial elétrica
E kQ q
dPE = ..
Potencial elétrico em um ponto
V kQ
dA = .
Campo elétrico uniforme
F E q= . (N = N/C . C)
V E dAB = . (V = V/m . m)
τ AB ABq V= . (J = C . V)
1 10
1 10
2
6
cm m
C C
==
−
−µ
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3
RoxoAzulVerdeAmar.Laran.
Verm.
FREQUÜÊNCIA
Eletrodinâmica
Corrente elétrica
iQ
t= (C/s)
1a Lei de Ohm
V R iAB = .(V = Ω . A)
2a Lei de Ohm
RL
A= ρ.
A r
A D
∝∝
2
2
r raio da secção reta fioD diâmetro da secção
retaρ resistividade elétrica do
materialρ = Ω . m
ρ ρ ρcobre aluminio ferro< <
Resistores em série
R R RTotal = + +1 2 ...
Resistores em paralelo
Vários resistores diferentes
1 1 1
1 2R R RTotal
= + +...
Dois resistores diferentes
RR R
R RTotal =+1 2
1 2
.
Vários resistores iguais
RR
nTotal
de um deles
o= _ _
Geradores reais
V V VFornecida Gerada Perdida= −V r iAB = −ε .
iR i
=+ε
VAB ddp nos terminais do gerador
ε femr resistência internaR resistência externa
(circuito)
Consumo de energia elétrica
E P t= .
SI (J = W . s)Usual kWh = kW . h)
Dica:10 min = 1/6 h15 min = ¼ h20 min = 1/3 h
Potência elétrica
( ) .
( )
( ) .
1
2
3
2
2
P i V
PV
RP R i
=
=
=
Sugestões:
(2) resistores em paralelo
V = igual para todos
(3)resistores em sériei = igual para todos
LâmpadasPara efeitos práticos:
R = constante
O brilho depende da POTÊNCIA efetivamente
dissipada
ChuveirosV = constante
R⇑ I ⇓ P⇓ E⇓ T⇓R: resistênciaI: correnteP: potência dissipadaE: energia consumidaT: temperatura água
Eletromagnetismo
Vetor campo magnético em um ponto próximo a
um condutor retilíneo
B ki
d= .
k = µπ2
Vetor campo magnético no centro de uma
espira circular de raio r
B ki
rN= . .
Força magnética sobre uma carga em movimento
F q v B= . . .senθθ ângulo entre
v e
B
Se: v B/ /θ = 0o ou θ =180o MRU
v B⊥
θ = 90o MCU
Raio da trajetória circular
Força magnética sobre um condutor retilíneo
F B i L= . . senθ
Força magnética entre dois fios paralelos
F ki i
dL= .
..1 2 k = µ
π2Atenção!
Correntes de mesmo sentido: ATRAÇÃO
Correntes de sentidos contrários:
REPULSÃO
Fluxo magnético
φ θ= B A. .cosWb = T . m2
FEM induzidaLei de Faraday
ε φ= ∆∆t
Haste móvel
ε = L B v. .
Transformador(só Corrente
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4
k = µ2
Vetor campo magnético no centro de um
solenóide
B k iN
L= . . k = µ
Rm v
q B= .
.Para outros ângulosMHU
(Movimento Helicoidal Uniforme)
µ = 4π.10-7 T.m/A(permeabilidade magnética
do vácuo)
Alternada)
V
V
N
N
i
i1
2
1
2
2
1
= =
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5