FÓRMULAS DE FÍSICA – Professor Daniel Reis
Disponível em:
www.danielreis.weebly.com
Cinemática
Grandezas básicasv
x
t
m
(m/s)a
v
t
(m/s2)1
m
3 6
s
km
h
,
1h = 60 min = 3600s 1m = 100 cm 1km = 1000 m M.U.
x
v t
.
v
= constante M.U.V.
x
v t
o.
at
22
v
v
o
a t
.
v
v
oa
x
2 22
. .
v
mv
v
o
2
a
= constante M.Q.L.
h
v t
o.
gt
22
h
v
g
max o
22
t
v
g
h max o _
M.C.U. v = . R (m/s = rad/s.m)
2
2
T
.
f
a
v
R
R
c
2 2
.
f
n voltas
t
º
(Hz)T
t
n voltas
º
(s) M.H.S Período do pêndulo simplesT
L
g
2
Período do pêndulo elásticoT
m
k
2
Dinâmica
2ª Lei de Newton
F
R
m a
.
(N = kg.m/s2) Gravitação UniversalF
G
M m
d
.
.
2G
x
N m
kg
6 67 10
11 2 2,
.
Força Peso
P
m g
.
Força Elástica (Lei de Hooke)F
k x
.
Força de atritof
.
N
Momento de uma força (Torque) M = F.d Energia CinéticaE
C
mv
22
(J) Energia Potencial Gravitacional EPG = m.g.h Energia Potencial ElásticaE
PE
kx
22
Trabalho Mecânico
F
.
x
(J = N . m)
F
.
x
.cos
F resul_ tante
E
C Potência Mecânicat
P
(W = J/s) ouP
F v
.
Plano inclinadoP
y
P
.cos
P
x
P
.sen
Quantidade de Movimento
Q
m v
.
(kg.m/s) Impulso de uma força
I
F
.
t
(N.s)
I
Q
Fluidos
Massa específica
m
v
( kg/m 3) Pressãop
F
A
(N/m2) Empuxo (Arquimedes)E
Liquido. .
g V
submerso Peso aparenteP
ap
P
E
Pressão absolutap
p
atm
. .
g h
Prensa hidráulica (Pascal)p
1
p
2F
A
f
a
1 1 2 2
1m3 = 1000 L 1cm2 = 10-4 m2 1atm=105 N/m2 = 76 cmHg= 10mH2O
agua
1000
kg m
3/
oleo soja_
910
kg m
/
3
alcool etilico_
790
kg m
/
3Física Térmica
Escalas termométricas5
273
9
32
5
F K CT
T
T
Dilatação linear
L
..
L
o.
T
(m = ºC-1 . m . ºC) Dilatação superficial
S
.
S
o.
T
Dilatação volumétrica
V
. .
V
o
T
1
2
3
Capacidade TérmicaC
Q
T
(J/ºC)C
m c
.
Calor específicoc
Q
m T
.
(J/g.ºC) Calor sensívelQ
m c T
. .
Calor latenteQ
m L
.
(J = kg . J/kg) 1 º Lei da TermodinâmicaQ
U
Trabalho em uma transformação isobárica.
p V
.
(J = N/m2 . m3) Gases ideaisp V
T
p V
T
1 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
CM
k T
m v
media moleculas3
2
1
2
2.
.
_ kconstante de Boltzmann k = 1,38x10-23 J/KCalor específico da água c = 4,2 kJ/kg.K = 1 cal/g.oC
Calor latente de fusão da água LF = 336 kJ/kg = 80 cal/g
Calor latente de vaporização da água LV = 2268 kJ/kg = 540 cal/g
Óptica Geométrica
Lei da reflexão i = r Associação de espelhos planosn
o
360
1
n número de imagens Espelhos planos: Imagem virtual, direta e do mesmo tamanho queo 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
id
o
oud
f d
d
f
i o o
.
f = distância focal di = distância da imagem do = distância do objeto Convenção de sinais di + imagem real do - imagem virtual f + espelho côncavo/ lente convergente f - espelho convexo/ lente divergente do é sempre + para os casos comuns AmpliaçãoA
i
o
d
d
f
f
d
i o o
Índice de refração absoluto de um meio
n
c
v
meio meio
Lei de Snell-Descartesn
1.sen
i
n
2.sen
r
Índice de refração relativo entre dois meios
n
n
n
i
r
v
v
2 2 1 1 2 1 2 ,1sen
sen
Equação de Halley1
1
1
1
1 2f
n
R
R
(
)
Reflexão interna total
sen
L
n
n
menor maior
L é o ângulo limite de incidência. Vergência, convergência ou “grau” de uma lenteV
f
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 * usar lente convergente
Ondulatória e Acústica
f
n ondas
t
o
(Hz)T
t
n ondas
o
(s)f
T
1
Espectro eletromagnético no vácuo Raios gama Raios X Ultra violeta Luz visível Infravermelho Micro-ondas TV FM AMv
.
f
(m/s = m . Hz)
v T
.
(m = m/s . s) Fenômenos ondulatóriosReflexão: a onda bate e volta
Refração: a onda bate e muda de meio
Difração: a onda contorna um obstáculo ou fenda (orifício)
Interferência: superposição de duas ondas
Polarização: 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
Altura
Som alto (agudo): alta freqüência Som baixo (grave):baixa
freqüência
Intensidade ou volume Som forte: grande amplitude Som fraco: pequena amplitude
Nível sonoro
N
I
I
O
10log
Timbre
Cada instrumento sonoro emite ondas com formas próprias.
Efeito Dopler-Fizeau
f
v
v
v
v
f
o o f
.
Luz: onda eletromagnética e transversal Cordas vibrantes
v
F
(Eq. Taylor)
m
L
(kg/m)f
n
v
L
.
2
n no de ventres Tubos sonoros Abertosf
n
v
L
2
Fechadosf
n
V
L
(
2
1
)
4
n no de nósSom: onda mecânica longitudinal nos fluidos e mista nos sólidos.
Roxo Azul Verde Amar. Laran. Verm. FREQUÜÊNCIA
Eletroestática
Carga elétrica de um corpoQ
n e
.
e
1 6 10
,
x
19C
Lei de Coulomb
F
k
Q q
d
.
.
2 kvácuo =9.109 N.m2/C2Vetor campo elétrico gerado por uma carga pontual em um ponto
E
k
Q
d
.
2 Q+: vetor divergente Q-: vetor convergente Energia potencial elétricaE
k
Q q
d
PE
.
.
Potencial elétrico em um pontoV
k
Q
d
A
.
Campo elétrico uniforme
F
E q
.
(N = N/C . C)V
AB
E d
.
(V = V/m . m)
AB
q V
.
AB (J = C . V)1
10
1
10
2 6cm
m
C
C
Eletrodinâmica
Corrente elétricai
Q
t
(C/s) 1a Lei de OhmV
AB
R i
.
(V = . A) 2a Lei de OhmR
L
A
.
A
r
A D
2 2r raio da secção reta fio D diâmetro da secção
reta
resistividade elétrica do material
= . m
cobre
aluminio
ferroResistores em série
R
Total
R
1
R
2
...
Resistores em paralelo
Vários resistores diferentes
1
1
1
1 2
R
TotalR
R
...
Dois resistores diferentes
R
R R
R
R
Total
1 2 1 2.
Vários resistores iguais
R
R
n
Total de um deles o
_ _ Geradores reaisV
Fornecida
V
Gerada
V
PerdidaV
AB
r i
.
i
R
i
VAB ddp nos terminais do gerador fem r resistência interna R resistência externa (circuito) Consumo de energia elétricaE
P t
.
SI (J = W . s) Usual kWh = kW . h) Dica: 10 min = 1/6 h 15 min = ¼ h 20 min = 1/3 h Potência elétrica( )
.
( )
( )
.
1
2
3
2 2P
i V
P
V
R
P
R i
Sugestões: (2) resistores em paralelo V = igual para todos(3)resistores em série i = igual para todos
Lâmpadas Para efeitos práticos:
R = constante O brilho depende da POTÊNCIA efetivamente dissipada Chuveiros V = constante R I P E T R: resistência I: corrente P: potência dissipada E: energia consumida T: temperatura água
Eletromagnetismo
Vetor campo magnético em um ponto próximo a um condutor retilíneo
B
k
i
d
.
k
2
Vetor campo magnético no centro de uma espira
circular de raio r
B
k
i
r
N
. .
k
2
Vetor campo magnético no centro de um
solenóide
B
k i
N
L
. .
k
Força magnética sobre uma carga em movimento
F
q v B
. . .sen
ângulo entrev
eB
Se:
v
/ /
B
= 0o ou =180o MRU
v B
= 90o MCURaio da trajetória circular
R
m v
q B
.
.
Para outros ângulosMHU (Movimento Helicoidal
Uniforme)
Força magnética sobre um condutor retilíneo
F
B i L
. . sen
Força magnética entre dois fiosparalelos
F
k
i i
d
L
.
1.
2.
k
2
Atenção!Correntes de mesmo sentido: ATRAÇÃO Correntes de sentidos contrários: REPULSÃO = 4.10-7 T.m/A (permeabilidade magnética do vácuo) Fluxo magnético