formulario de fisica professor panosso

8/7/2019 formulario de fisica professor panosso

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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




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




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




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




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.




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




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




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.




…

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).




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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