Resumos Vestibular - Fisica - Formulas de Fisica

(1)

Parte I - Cinemática Parte I - Cinemática

Grandezas

básicas

vv

xx

t t

m m

== ∆∆

∆∆

(m/s)

a

vv

t t

== ∆∆

∆∆

(m/s

22

))

1

1 m

m

3 6

ss

km

h

==

,,

1h = 60 min = 1h = 60 min = 3600s 3600s 1m = 100 cm 1m = 100 cm 1km = 1000 m 1km = 1000 m

M.U.

∆∆

x

x v

==

v t

..

t

r r

vv

= constante

M.U.V.

∆∆

x

x v

=

v t

_o_o

..

t

++

at

2 2

2

2 v

v v

=

= ++

v a

_o_o

a t

..

t

v

v v

2 2

v

_o_o22

a

a xx

2

2 =

= ++

.

. ..

∆∆

vv

_m_m

== ++

v

v vv

oo

2

r r

a

= consta

= constant

ntee

M.Q.L.

∆∆

h

h v

=

v t t

_o_o

..

++

gt

2 2

2

2 h

h

vv

g

max max o o

==

22

2

2 t t

vv

g

h h m am axx o o _ _

==

M.C.U.

v =

ω

. R

(m/s = rad/s.m)

ω

=

2

2 π

π

==

2

2 π

π

T

..

f

a

vv

R

cc

=

==

2 2 2 2

ω

..

f

n

n vol

voltas

tas

t t

==

ºº

∆∆

(Hz)

T

t t

n

n vo

volt

ltas

as

==

∆∆

ºº

(s)

M.H.S

Período do

pêndu

pêndulo simp

lo simp les

les

T

L

g

==

2

2 π

π

Período do

pêndulo elástico

T

m

k

==

2

2 π

π

Parte II – Dinâmica Parte II – Dinâmica 2ª Lei de Newton 2ª Lei de Newton r r r r F F _R_R

==

m m a

..

a (N = kg.m/s (N = kg.m/s22₎₎ Gravitação Universal Gravitação Universal

F

F G

G

M

M m

m

d

==

..

₂₂

G

xx

N

N m

m

kg

==

−−

6 6 67

67 10

10

1111 2 2 2 2

,,

..

Força Peso Força Peso r r r r P P m

==

m g

..

g Força Elástica Força Elástica (Lei de Hooke) (Lei de Hooke) F F

==

k k xx

..

Força de atrito Força de atrito

f

==

µ

..

N

Momento de uma Momento de uma força força (Torque) (Torque) M = F.d M = F.d Energia Cinética Energia Cinética

E

_C_C

==

mv

2 2

2

(J)(J) Energia Potencial Energia Potencial Gravitacional Gravitacional E E PG PG = m.g.h = m.g.h Energia Potencial Energia Potencial Elástica Elástica

E

_PE_PE

==

kx

2 2

2

Trabalho Mecânico Trabalho Mecânico

ττ

==

rr rr

F

F xx

..

∆∆

(J = N . m) (J = N . m)

τ

==

F

F xx

.

. ..cco

∆∆

oss

θ

ττ

_{F rreessu}_F_{_}_{_} _ul_l_ttaan_n_tte_e

= ∆

E E _C_C

Potência Mecânica Potência Mecânica t t P P

∆∆

==

ττ (W = J/s)(W = J/s) ou ou

P

P F

==

F vv

..

Plano inclinado Plano inclinado P

P _y_y

==

PP

.cos

θ

P

_x_x

==

P

. s e n

θ

Quantidade de Quantidade de Movimento Movimento r r r r Q Q m

==

m vv

..

(kg.m/s)(kg.m/s) Impulso de uma força Impulso de uma força

r r rr

I

I F t

==

F t

..

∆∆

(N.s)(N.s) r r rr

I

= ∆

Q

(2)

Parte III - Fluidos Massa específica

µ

=

m

v

( kg/m 3₎ Pressão

p

F

A

=

(N/m2) Empuxo (Arquimedes)

E

_{Liq uid o}

g V

_{s ub me rs o}

=

µ

. .

Peso aparente P _ap

= −

P E Pressão absoluta

p p

=

_atm

+

µ

. .

g h

Prensa hidráulica (Pascal)

p

₁

=

p

₂

F

A

f

a

1 1 2 2

=

1m3= 1000 L 1cm2= 10-4m2 1atm=100kPa = 76 cmHg= 10mH2O

µ

_agua

=

1000

kg m

/

3

µ

_{oleo soja}_{_}

=

910 kg m

/

3

µ

_{alcool etilico}_{_}

=

790 kg m

/

3

Parte IV - Física Térmica

Escalas termométricas 5 273 9 32 5

−

=

−

=

F K C T T T Dilatação linear

∆

L

=

α

.. .

L T

_o

∆

(m = ºC-1. m . ºC) Dilatação superficial

∆

S

=

β

. .

S

_o

∆

T

Dilatação volumétrica

∆

V

=

γ

. .

V

_o

∆

T

α

β γ

1 = =

2

3

Capacidade Térmica

C

Q

T

=

∆

(J/ºC) C m c

=

.

Calor específico

c

Q

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

= +

τ

∆

U

Trabalho em uma transformação isobárica.

τ

=

p V

.

∆

(J = N/m2_{. m}3₎ Gases ideais

p V

T

p V

T

1 1 1 2 2 2

=

(pèN/m2ou atm) (Vèm3ou L) (TèK)

Energia cinética média das moléculas de um gás

E

_CM

=

3 k T

=

m v

_{media moleculas}

2

1

2

.

_{_} kèconstante de Boltzmann k = 1,38x10-23J/K

Calor 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

(3)

Parte V - Óptica geométrica Lei da reflexão i = r Associação de espelhos planos

n

o

=

360 −

1 α

n ènúmero 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 f

= +

d d

_i _o ou

d

f d

d

f

i o o

=

−

.

f = distância focal di= distância da imagem do= distância do objeto Convenção de sinais di+èimagem real do-èimagem virtual f +èespelho côncavo/ lente convergente f -èespelho convexo/ lente divergente doé sempre + para os casos comuns Ampliação

A

i

o

d

f

d

i o o

= = −

=

−

Índice de refração absoluto de um meio

n

c

v

meio meio

=

Lei de Snell-Descartes

n

₁

.sen

i n

) ₂

.sen

r

)

=

Índice de refração relativo entre dois meios

n

i

r

v

2 2 1 1 2 1 2 ,1

sen

= =

) )

λ

Equação de Halley

1

1 2 f

= −

n R

+

R













(

)

Reflexão interna total

sen

L

)

n

menor maior

=

L é o ângulo limite de incidência. Vergência, convergência ou “grau” de uma lente V 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

(4)

Parte VI - 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 Microondas TV FM AM FREQÜÊNCIA

v

=

λ

.

f

(m/s = m . Hz)

λ

=

v T

.

(m = m/s . s) Fenômenos ondulatórios Reflexão: 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

_O

=

10log

Timbre

Cada instrumento sonoro emite ondas com formas próprias.

Efeito Dopler-Fizeau

f

v v

f

o o f

=

±

.

Luz: onda eletromagnética e transversal Cordas vibrantes

v

=

F

ρ

(Eq. Taylor)

ρ

=

m

L

(kg/m)

f

n

v

L

=

.

2

nènode ventres Tubos sonoros Abertos

f

n

v

L

=

2

Fechados

f

n

V

L

=

(

2 −

1 )

4

nènode nós

Som: onda mecânica longitudinal nos fluidos e mista nos sólidos. Violet Blue Green Yellow Orange Red

(5)

Parte VII – Eletrostática Carga elétrica de um corpo

Q n e

=

.

e

=

16 10

,

x

−19

C

Lei de Coulomb r

F

k

Q q

d

=

.

₂ kvácuo=9.109N.m2 /C2

Vetor campo elétrico gerado por uma carga pontual em um ponto r

E

k

Q

d

=

.

₂ Q+_{: vetor divergente} Q-: vetor convergente Energia potencial elétrica

E

k

Q q

d

PE

=

.

Potencial elétrico em um ponto

V

k

Q

d

A

=

.

Campo elétrico uniforme r r F

=

E q

.

(N = N/C . C)

V

_AB

=

E d

.

(V = V/m . m)

τ

AB

=

q V

.

AB (J = C . V)

1

10

1

10

2 6 cm m C C

=

− −

µ

Parte VIII - Eletrodinâmica

Corrente elétrica

i

Q

t

=

(C/s) 1a_{Lei de Ohm}

V

_AB

=

R i

.

(V =Ω. A) 2aLei de Ohm

R

L

A

=

ρ

.

A r A D

∝

2 2

rè raio da secção reta fio

D èdiâmetro da secção

reta

ρèresistividade elétrica

do material

ρ=Ω . m

ρ

_cobre

<

ρ

_aluminio

<

ρ

_ferro

Resistores em série

R

_Total

= + +

R R

₁ ₂

...

Resistores em paralelo Vários resistores diferentes

1

1 2

R

_Total

=

R R

+

...

Dois resistores diferentes

R

R R

R

Total

=

+

1 2 1 2

.

Vários resistores iguais

R

n

Total de um deles o

=

_ _ Geradores reais

V _Fornecida

=

V _Gerada

−

V _Perdida

V

_AB

= −

ε

r i

.

i

R i

=

+

ε

VAB èddp nos terminais do gerador ε èfem r èresistência interna Rèresistência externa (circuito) Consumo de energia elétrica E P t

=

.

SIè(J = W . s) UsualèkWh = kW . h) Dica: 10 min = 1/6 h 15 min = ¼ h 20 min = 1/3 h Potência elétrica

( )

.

( )

.

1

2

3

2 2

P i V

P

V

R

P R i

=

Sugestões: (2)èresistores em paralelo V = igual para todos (3)èresistores 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

(6)

(7)

Parte IX - Eletromagnetismo

Vetor campo magnético em um ponto próximo a um condutor retilíneo

B k

i

d

=

.

è

k

=

µ

π

2

Vetor campo magnético no centro de uma espira

circular de raio r

B k

i

r

N

=

. .

è

k

=

µ

2

Vetor campo magnético no centro de um

solenóide

B k i

N

L

=

. .

è

k

=

µ

Força magnética sobre uma carga em movimento

F q v B

=

. . .sen

θ

θèângulo entre

v

re r

B

Se: r r

v

/ /

B

θ= 0o ou θ=180o èMRU r r

v B

⊥

θ= 90o èMCU

Raio da trajetória circular

R

m v

q B

=

.

Para outros ângulosèMHU

(Movimento Helicoidal Uniforme)

Força magnética sobre um condutor retilíneo

F B i L

=

. . sen

θ

Força magnética entre dois fios paralelos

F k

i i

d

L

=

.

1 2

.

è

k

=

µ

π

2

Atenção!

Correntes de mesmo sentido: ATRAÇÃO Correntes de sentidos contrários: REPULSÃO µ= 4π.10-7_T.m/A (permeabilidade magnética do vácuo) Fluxo magnético

φ

=

B A

. .cos

θ

Wb = T . m2 FEM induzida Lei de Faraday

ε

= ∆

φ

∆

t

Haste móvel

ε

=

L B v

. .

Transformador (só Corrente Alternada)

V

N

i

1 2 1 2 2 1

=