Apostila de fórmulas de Física
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O documento aborda conceitos fundamentais de física, incluindo cinemática, dinâmica, hidrostática, termodinâmica, eletrostática, eletrodinâmica, indução magnética e transformadores. Os tópicos são apresentados de forma sistemática, começando pelos conceitos básicos e evoluindo para aplicações e leis mais complexas.
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- 1. Cinemática Velocidade Velocidade Média Movimento uniforme Função horária do deslocamento Movimento uniformemente variado Aceleração média Função horária da velocidade Função horária da posição em função do tempo Equação de Torricelli Movimento Vertical Função horária da velocidade no movimento vertical Função horária da posição em função do tempo no movimento vertical
- 2. Equação de Torricelli no movimento vertical Movimento Oblíquo Função horária da posição horizontal Componente horizontal da velocidade inicial Função horária da posição vertical Componente vertical da velocidade inicial Alcance máximo do projétil horizontalmente
- 3. Movimento circular Posição angular Deslocamento angular Velocidade angular Aceleração angular Função horária da posição angular no movimento circular uniforme Função horária da velocidade angular Função horária da posição angular Equação de Torricelli para movimento circular Aceleração centrípeta
- 4. Dinâmica Leis de Newton Força Resultante 1ª Lei de Newton Um corpo em movimento tende a permanecer em movimento e um corpo em repouso tende a permanecer em repouso. 2ª Lei de Newton 2ª Lei de Newton vetorial 3ª Lei de Newton Força Peso Peso de um corpo Força de Atrito Força de atrito estático Força de atrito dinâmico Força Elástica Lei de Hooke Força Centrípeta
- 5. Força centrípeta Trabalho de um força Trabalho Potência Potência média Potência intantânea Energia Energia cinética Energia potencial gravitacional Energia potencial elástica Energia Mecânica
- 6. Impulso e quantidade de movimento Impulso Quantidade de movimento Teorema do impulso Conservação da quantidade de movimento Estática Equilíbrio Equilíbrio estático Equilíbrio dinâmico Estática de um ponto Estática de um ponto Estática de um corpo rígido Centro de massa
- 7. Momento de uma força - Torque Estática de um corpo Hidrostática Pressão Pressão em uma superfície Densidade Pressão hidrostática Teorema de Stevin Teorema de Pascal "O acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém." Empuxo Empuxo
- 8. Peso aparente Gravitação Universal Força gravitacional Força Gravitacional Constante de gravitação universal Leis de Kepler 1ª Lei de Kepler - Lei das Órbitas "Os planetas descrevem órbitas elípticas em torno do Sol, que ocupa um dos focos da elipse." 2ª Lei de Kepler - Lei das Áreas "O segmento que une o sol a um planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais." 3ª Lei de Kepler - Lei dos Períodos Termometria Escalas termométricas Escala Fahrenheit Escala Kelvin Conversões entre escalas
- 9. Celsius para Fahrenheit Fahrenheit para Celsius Celsius para Kelvin Kelvin para Celsius Calorimetria Calor Calor sensível Calor latente Capacidade térmica Troca de calor Equilíbrio térmico Propagação de calor Fluxo de Calor Condução Acontece quando o calor se propaga através de um meio condutor térmico. Convecção É o fenômeno no qual o calor se propaga por meio do movimento de massas fluidas de densidades diferentes. Irradiação É a propagação de energia térmica que não necessita de um meio material para acontecer, pois o calor se propaga através de ondas eletromagnéticas. Estudo dos gases
- 10. Transformações Transformação isobárica Transformação isométrica Transformação isotérmica Transformação adiabática Equação de Clapeyron Equação de Clapeyron - Equação geral de estado Numero de mols Constante universal dos gases perfeitos Lei geral dos gases perfeitos Lei geral dos gases perfeitos
- 11. Termodinâmica Energia interna Energia interna Variação da energia interna Trabalho de um gás Trabalho de um gás Trabalho de um gás sob pressão constante Trabalho de um gás sob temperatura constante Trabalho de um gás sob volume constante Trabalho de um gás em uma transformação adiabática Leis da Termodinâmica 1ª Lei da termodinâmica 2ª Lei da termodinâmica "O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta."
- 12. "É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico, converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho." "A entropia não pode diminuir em um sistema fechado." Máquinas térmicas Trabalho em uma máquina térmica Rendimento de uma máquina térmica Ciclo de Carnot Trabalho no ciclo de Carnot Rendimento de uma máquina de Carnot Dilatação Dilatação dos sólidos Diltação linear Dilatação superficial Coeficiente de dilatação superficial Dilatação volumétrica
- 13. Coeficiente de dilatação volumétrica Dilatação dos líquidos Dilatação aparente Dilatação do recipiente Dilatação real Coeficiente de dilatação real Entropia Entropia Variação de entropia
- 14. Óptica Reflexão da Luz Lei da refração Espelhos Espelhos planos Imagem virtual, direta e de tamanho igual ao objeto. Associação de espelhos planos Espelhos convexos e lentes convergente Imagem virtual, direta e menor que o objeto. Equação de Gauss Ampliação Refração da Luz Índice de refração absoluto em um meio Lei de Snell-Descartes Índice relativo de refração entre dois meios MHS
- 15. Movimento periódico e oscilatório Período do movimento Frequência do movimento Equivalência entre frequência e período Funções horárias Elongação Velocidade Aceleração Pulsação Força no MHS Força Constante de força do MHS
- 16. Pulsação Período do movimento Frequência do movimento Oscilador massa-mola Força Período Pêndulo simples Força Período Ondas Classificação das Ondas Ondas mecâncas São ondas em que a propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e são dependentes da elasticidade do meio.
- 17. Ondas eletro - magnéticas São as ondas geradas por oscilação das cargas elétricas, em que a propagação não depende do meio em que são propagadas, por isso podem acontecer no vácuo. Ondas Longitudinais São as ondas casadas por vibrações na mesma direção da propagação. Ondas Transversais São as ondas causadas por vibrações perpendiculares à direção de propagação. Ondas unidimensionais São as que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas Ondas bidimensionais São aquelas que se propagam por uma superfície, como as água em um lago quando se joga uma pedra; Ondas tridimensionais São capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz e o som. Velocidade de propagação das ondas Velocidade de propagação Reflexão das ondas 1ª Lei da Reflexão O raio incidente, o raio refletido e a reta perpendicular à superfície refletora no ponto de incidência estão contidos sempre no mesmo plano. 2ª Lei da Reflexão Os ângulos formados entre o raio incidente e a reta perpendicular e entre o raio refletido e a reta perpendicular têm sempre a mesma medida. Refração das ondas 1ª Lei da Refração O raio incidente, a reta perpendicular à fronteira no ponto de incidência e o raio refratado estão contidos no mesmo plano. Lei de Snell Superposição de ondas Elongação Amplitude
- 18. Acústica Velocidade de propagação do som em meios gasosos Velocidade de propagação Velocidade de propagação em um mesmo gás com diferentes temperaturas Intervalo acústico Intervalo entre dois sons Intensidade sonora Intensidade sonora Limiar da sensação audível (LSA) Limiar da sensação dolorosa (LSD) Nível Sonoro Tubos sonoros Tubos abertos Tubos fechados Efeito Doppler Frequência sob efeito Doppler
- 19. Eletrostática Cargas elétricas Carga elétrica elementar Carga elétrica Eletrização Eletrização por atrito Ambos os corpos eletrizados ficam com cargas de módulo igual, porém com sinais opostos. Eletrização por contato O cálculo da carga resultante após o processo é dado pela média aritmética entre a carga dos condutores em contato. Eletrização por indução eletrostática O processo é dividido em três etapas: 1ª etapa: Um bastão eletrizado é aproximado de um condutor inicialmente neutro, pelo princípio de atração e repulsão, os elétrons livres do induzido são atraídos/repelidos dependendo do sinal da carga do indutor. 2ª etapa: Liga-se o induzido à terra, ainda na presença do indutor. 3ª etapa: Desliga-se o induzido da terra, fazendo com que sua única carga seja a do sinal oposto ao indutor. Força de interação entre cargas Lei de Coulomb Constante elétrica no vácuo Campo elétrico Intensidade do campo elétrico
- 20. Potencial elétrico Energia potencial elétrica Potencial elétrico Trabalho de uma força elétrica Diferença de potencial Eletrodinâmica Corrente elétrica Intensidade da corrente elétrica Continuidade da corrente elétrica Quando houver "opções de caminho" em um condutor a corrente anterior a eles serão iguais à soma das correntes em cada parte das subdivisões.
- 21. Resistência elétrica Resistência elétrica Condutância elétrica Associação de resistores Série Paralela Mista Em cada parte do circuito, a tensão (U), resistência (R) e intensidade da corrente (i) serão calculadas com base no que se conhece sobre circuitos série e paralelos, e para facilitar estes cálculos convém reduzir ou redesenhar os circuitos, utilizando resistores resultantes para cada parte. Efeito Joule Aquecimento causado por efeito Joule Potência elétrica Potência Consumo de energia elétrica Consumo de energia
- 22. Indução magnética Fluxo de indução magnética Fluxo de indução Lei de Faraday-Neumann Força eletromotriz Transformadores Quanto ao número de espiras Conservação da potência