conteúdo de física - pism - módulo I - 2022 (resumo)

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módulo1
FÍSICA
PISM - 2022
conteúdo programático
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO 
- VETORES VELOCIDADE E ACELERAÇÃO.
MOVIMENTOS RETILÍNEOS, UNIFORME E
UNIFORMEMENTE VARIADO. MOVIMENTO CIRCULAR
UNIFORME. CINEMÁTICA VETORIAL. MOVIMENTOS
SOB A AÇÃO
 DA GRAVIDADE. MOVIMENTO RELATIVO.
- LEIS DE NEWTON E APLICAÇÕES: FORÇAS DE
ATRITO, LEI DE HOOKE, RESULTANTE CENTRÍPETA. 
- LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL, LEIS DE KEPLER. 
- MOMENTO DE UMA FORÇA (TORQUE). EQUILÍBRIO
DO CORPO RÍGIDO.
1 2 LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E DO
MOMENTO LINEAR 
- TRABALHO DE UMA FORÇA, POTÊNCIA. ENERGIA
CINÉTICA. TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA. 
- FORÇAS CONSERVATIVAS E DISSIPATIVAS.
TRABALHO DE FORÇAS CONSERVATIVAS E ENERGIA
POTENCIAL. CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA. 
- MOMENTO LINEAR (QUANTIDADE DE MOVIMENTO).
FORÇAS INTERNAS E EXTERNAS. TEOREMA DO
IMPULSO. CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR.
COLISÕES UNIDIMENSIONAIS. 
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
vetores velocidade e aceleração: 
Vetor: grandeza que necessita de módulo, direção e sentido
 
velocidade = Δdeslocamento aceleração = Δvelocidade
 Δ tempo Δtempo
 
 
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
cinemática vetorial: 
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
movimentos retilíneos: 
Movimentos uniformes (MU): distâncias iguais em intervalos de tempo iguais
equação horária de posição:
S = So + v . t
Movimento uniformemente variado (MUV): aceleração constante
aceleração escalar média: 
a = Δv
 Δt
equação horária de posição:
S = So + Vo . t + a . t²
 2
equação horária de velocidade: 
V = Vo + a . t
fórmula de torricelli: 
V² = Vo² + 2 . a . Δs
v = ω . R f = 1 
s = ϕ . R T
 
velocidade angular: 
ω = ∆ϕ ou ω = 2πf
 ∆t
equação horária da posição angular: 
ϕ = ϕo + ω ⋅ t
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
movimentos circulares: 
.
---> velocidade linear igual e 
angular diferente
ex.: bicicleta
---> velocidade linear diferente e 
angular igual
aceleração = gravidade deslocamento (s) = altura (h)
queda livre:
v = gt
v² = 2gh
lençamento vertical: 
V = Vo + gt V² = Vo² + 2gΔh
h = Vo . t + gt²
 2
!!!! a = -g (quando a gravidade "atrapalha" o movimento)
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
movimentos sob ação gravitacional: 
referencial: local adotado para observarmos determinado corpo
posição: distância do corpo em relação ao referêncial
movimento e repouso: mudança (ou não) de posição em relação ao referencial
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
movimento relativo: 
1ª - lei da inércia: todo corpo em repouso, tende a permanecer em repouso, e todo corpo em movimento retilíneo
uniforme tende a permanecer em movimento retilíneo uniforme.
obs.: em movimentos retilíneos uniformes, a força resultante é igual a 0. 
2ª - princípio fundamental da dinãmica:
Fr = m . a 
3ª - lei da ação e reação:
pares ação e reação possuem mesmo módulo e direção, atuam em corpos diferentes e sentidos opostos, e as
forças são dependentes entre si.
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
leis de Newton: 
Peso:
P = m . g
Normal:
resultado do contato entre duas superfícies
Tração: 
interação de um corpo com um fio ou corda
Elástica: 
Fel = k . x (Lei de Hooke)
Atrito: 
Fat = μ . N
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
forças: 
Fat = μ . N
-> orientação contrária à tendência de deslizamento
-> atrito estático: não há deslizamento efetivo
-> atrito dinâmico/cinético: existe deslizamento
-> a força de atrito assume um valor máximo em que ela é capaz de suportar um efeito dinâmico externo sem
iniciar o escorregamento. Quando o corpo vence esse valor máximo da resistência, passa a deslizar em relação ao
plano, o módulo dessa interação diminui e permanece constante.
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
força de atrito: 
- força dirigida para o centro da curva
Acp = V²
 R
Fcp = m . Acp 
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
resultante centrípeta: 
primeira lei de kepler: lei das órbitas
- a orb́ita do planeta em torno do Sol é uma elipse e o Sol é um dos focos
- periélio: planeta mais próximo do Sol
- afélio: ponto mais afastado do Sol
- afélio -> periélio = movimento acelerado
- periélio -> afélio = movimento retardado
segunda lei de kepler: lei das áreas
- planeta percorre áreas iguais em tempos iguais
terceira lei de kepler: lei dos períodos:
- o quadrado do período é proporcional ao cubo do raio médio
- T²/R³ é constante
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
gravitação universal e leis de Kepler: 
gravitação universal: 
- força de atração gravitacional: entre duas massas
- F gravitacional = G . M -> M = massa do planeta
 d² 
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
gravitação universal e leis de Kepler: 
- torque:
T = r . F 
M = F . d
- a segunda lei de Newton para rotações afirma que o torque resultante sobre um corpo é igual ao 
produto do momento de inércia pela aceleração angular
equilíbrio do corpo rígido:
- quando a força resultante é nula
- quando a soma dos momentos das forças que atuam sobre o corpo em relação a qualquer ponto for nula
MOVIMENTO E EQUILÍBRIO
momento de uma força: 
- o trabalho de uma força que provoca deslocamento
W = F . d . cos Θ
- trabalho da força peso:
W = P . h ou W = - P . h 
- cálculo de forças variáveis: área do gráfico F x D
- unidade no SI = J (Joule)
LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E 
 DO MOMENTO LINEAR:trabalho: 
- Pot = W ou Pot = F . v . cos Θ
 Δ t
- Joule = watt 
 segundo
- kW (quilowatt) = 10³ w
- MW (megawatt) = 10⁶ w
- GW (gigawatt) = 10 à nona w
- TW (terawatt) = 10¹² w
- rendimento: 
η = Pot útil
 Pot total
potência e rendimento: 
LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E 
 DO MOMENTO LINEAR:
- energia cinética: 
Ec = m v²
 2
- energia potencial elástica:
Epe = k . x²
 2
- energia potencial gravitacional:
Epg = mgh
energia mecânica: 
- Princípio da conservação da Energia Mecânica: 
a energia mecânia é constante em sistemas
conservativos.
- O trabalho total das forças atuantes numa
partícula é igual à variação da energia cinética
dessa partícula
- forças dissipativas: energia mecânica
transformada em outras formas de energia, como
calor ou som
LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E 
 DO MOMENTO LINEAR:
I = F . Δt
Q = m . v
teorema do impulso:
I = ΔQ
sistemas isolados: sem forças externas ou a
resultade delas é nula
Q antes = Q depois
momento linear e impulso: 
forças internas: aquelas trocadas entre corpos
que permanecem no sistema, formam um par
ação e reação (terceira lei de Newton)
 
forças externas: aquelas trocadas entre corpos
que compoem o sistema com corpos que não
pertencem a ele.
LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E 
 DO MOMENTO LINEAR:
Ma . Va + Mb . Vb = Ma . Va" + Mb . Vb"
tipos de colisões e coeficiente de restituição:
- perfeitamente inelástica: e = 0
- parcialmente elst́ica: 0 < e < 1 F a,b = F b,a 
- perfeitamente elástica: e = 1
e = Va" - Vb' = velocidade relativa de afastamento
 Vb - Va velocidade relativa de aproximação
choques e colisões: 
F a,b F b,a
LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E 
 DO MOMENTO LINEAR: