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Beleza? Você conseguiu um material de grande valor, caso você saiba usá-lo. A FUVEST tem um padrão de conteúdo que gosta de cobrar na física. Isso é muito fácil de perceber quando se estuda vestibular como eu faço. Horas e horas de análises e resolução de questões. Eu reuni neste e-book as principais fórmulas cobradas pela Fuvest nos últimos 12 anos na primeira fase. Na sua revisão, estude este conteúdo com calma. O resumo de fórmulas a seguir contém, destacadas, as expressões que mais caem na primeira fase da FUVEST. As outras fórmulas também podem cair, é claro, mas com incidência menor. Os grandes assuntos que se repetem muito são: Sistemas Isolados (conservação da quantidade de movimento) Calorimetria (calor sensível e latente) Tudo o que for Potência (térmica, mecânica e elétrica) Bons estudos Instagram @professorpinguim http://youtube.com/videofisicabr Conceitos Básicos Velocidade escalar média 𝑉𝑉𝑚𝑚 = Δ𝑠𝑠 Δ𝑡𝑡 Aceleração escalar média 𝑎𝑎𝑚𝑚 = Δ𝑣𝑣 Δ𝑡𝑡 Movimento Uniforme 𝑣𝑣 = Δ𝑠𝑠 Δ𝑡𝑡 𝑠𝑠 = 𝑠𝑠0 + 𝑣𝑣 . 𝑡𝑡 Gráfico s x t 𝑣𝑣 =𝑁𝑁𝑡𝑡𝑡𝑡Ө Movimento Uniformemente Variado 𝑠𝑠 = 𝑠𝑠0 + 𝑣𝑣0. 𝑡𝑡 + 𝑎𝑎. 𝑡𝑡2 2 𝑣𝑣 = 𝑣𝑣0 + 𝑎𝑎. 𝑡𝑡 𝑣𝑣2 = 𝑣𝑣02 + 2.𝑎𝑎.Δ𝑠𝑠 𝑣𝑣𝑚𝑚 = Δ𝑠𝑠 Δt = 𝑣𝑣 + 𝑣𝑣0 2 No gráfico s x t 𝑣𝑣 = 𝑁𝑁 𝑡𝑡𝑡𝑡θ No gráfico v x t ∆𝑠𝑠 =𝑁𝑁 ± á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎(𝑣𝑣 ∙ 𝑡𝑡) 𝑎𝑎 = 𝑁𝑁 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 No gráfico a x t ∆𝑣𝑣 =𝑁𝑁 ± á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎(𝑎𝑎 ∙ 𝑡𝑡) Cinemática Vetorial Velocidade vetorial média �⃗�𝑣𝑚𝑚 = 𝑑𝑑 Δ𝑡𝑡 Aceleração centrípeta 𝑎𝑎𝑐𝑐𝑐𝑐 = 𝑣𝑣2 𝑅𝑅 Aceleração vetorial �⃗�𝑎𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = �⃗�𝑎𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐 + �⃗�𝑎𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑡𝑡𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Movimento Circular e Uniforme Frequência e período 𝑓𝑓 = 𝑛𝑛°𝑣𝑣𝑜𝑜𝑙𝑙𝑡𝑡𝑎𝑎𝑠𝑠 ∆𝑡𝑡 𝑓𝑓 = 1 𝑇𝑇 Velocidade angular 𝜔𝜔 = ∆𝜑𝜑 ∆𝑡𝑡 𝜔𝜔 = 2𝜋𝜋 𝑇𝑇 𝜔𝜔 = 2 ∙ 𝜋𝜋 ∙ 𝑓𝑓 Velocidade linear 𝑣𝑣 = ∆𝑠𝑠 ∆𝑡𝑡 𝑣𝑣 = 2𝜋𝜋.𝑅𝑅 𝑇𝑇 𝑣𝑣 = 2.𝜋𝜋.𝑅𝑅. 𝑓𝑓 𝑣𝑣 = 𝜔𝜔.𝑅𝑅 Composição dos movimentos �⃗�𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = �⃗�𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 + �⃗�𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣 �⃗�𝑣𝐴𝐴𝐴𝐴 = �⃗�𝑣𝐴𝐴𝐴𝐴 + �⃗�𝑣𝐴𝐴𝐴𝐴 Lançamento Oblíquo Componentes da velocidade inicial (θ é o ângulo entre v0 e a horizontal) 𝑣𝑣0𝑥𝑥 = 𝑣𝑣0 ∙ cos𝑡𝑡 𝑣𝑣0𝑦𝑦 = 𝑣𝑣0 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡 Movimento vertical (MUV) 𝑠𝑠𝑦𝑦 = 𝑠𝑠0𝑦𝑦 + 𝑣𝑣0𝑦𝑦. 𝑡𝑡 − 𝑡𝑡 2 . 𝑡𝑡2 𝑣𝑣𝑦𝑦 = 𝑣𝑣0𝑦𝑦 − 𝑡𝑡. 𝑡𝑡 𝑣𝑣𝑦𝑦2 = 𝑣𝑣0𝑦𝑦2 − 2.𝑡𝑡.∆𝑠𝑠𝑦𝑦 Movimento horizontal (MU) ∆𝑠𝑠𝑥𝑥 = 𝑣𝑣𝑥𝑥. 𝑡𝑡 Lançamento horizontal Movimento vertical (MUV) 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑦𝑦 = 0 ∆𝑠𝑠𝑦𝑦 = 𝑡𝑡 2 . 𝑡𝑡2 𝑣𝑣𝑦𝑦 = 𝑡𝑡 ∙ 𝑡𝑡 𝑣𝑣𝑦𝑦2 = 2 ∙ 𝑡𝑡 ∙ ∆𝑆𝑆𝑦𝑦 Movimento horizontal (M.U.) ∆𝑠𝑠𝑥𝑥 = 𝑣𝑣𝑥𝑥 ∙ 𝑡𝑡 Cinemática Leis de Newton 1ª Lei - Inércia 2ª Lei – Princípio Fundamental �⃗�𝐹𝑅𝑅 = 𝑚𝑚 ∙ �⃗�𝑎 3ª Lei - Lei da Ação e Reação Força Peso 𝑃𝑃�⃗ = 𝑚𝑚 ∙ �⃗�𝑡 Na Terra 1 kgf ≅ 10 N Plano inclinado 𝑃𝑃𝑣𝑣 = 𝑃𝑃 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡 𝑃𝑃𝑁𝑁 = 𝑃𝑃 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠𝑡𝑡 Polias 𝑉𝑉𝑚𝑚𝑣𝑣𝑐𝑐â𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 2𝑁𝑁 Força Elástica 𝐹𝐹𝑣𝑣𝑣𝑣á𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑘𝑘 ∙ ∆𝑋𝑋 Associação de molas em série 1 𝐾𝐾𝑣𝑣𝑒𝑒 = 1 𝐾𝐾1 + 1 𝐾𝐾2 + ⋯ Associação de molas em paralelo 𝐾𝐾𝑣𝑣𝑒𝑒 = 𝐾𝐾1 + 𝐾𝐾2 + ⋯ Força de atrito 𝐴𝐴𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣á𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 𝑚𝑚á𝑥𝑥 = 𝜇𝜇𝐸𝐸 ∙ 𝑁𝑁 𝐴𝐴𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝜇𝜇𝐴𝐴 ∙ 𝑁𝑁 𝜇𝜇𝐸𝐸 ≥ 𝜇𝜇𝐴𝐴 Resultante centrípeta 𝑅𝑅𝑐𝑐𝑐𝑐 = 𝑚𝑚. 𝑣𝑣2 𝑅𝑅 Energia Mecânica 𝐸𝐸𝑚𝑚𝑣𝑣𝑐𝑐â𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 + 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Energia cinética 𝐸𝐸𝑐𝑐 = 𝑚𝑚. 𝑣𝑣2 2 Energia Potencial gravitacional 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑡𝑡 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑡𝑡 ∙ ℎ Energia Potencial Elástica 𝐸𝐸𝑃𝑃𝐸𝐸 = 𝑘𝑘 ∙ ∆𝑥𝑥2 2 Sistema conservativo 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑣𝑣𝑐𝑐𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 = 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑣𝑣𝑐𝑐𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑖𝑖𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝐸𝐸𝐴𝐴𝑓𝑓 + 𝐸𝐸𝑃𝑃𝑓𝑓 = 𝐸𝐸𝐴𝐴𝑓𝑓 + 𝐸𝐸𝑃𝑃𝑓𝑓 Sistema dissipativo 𝐸𝐸𝑀𝑀𝐸𝐸𝐴𝐴𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 < 𝐸𝐸𝑀𝑀𝐸𝐸𝐴𝐴𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑖𝑖𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 �𝐸𝐸𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣� = 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑖𝑖𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 − 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 Trabalho de uma força Trabalho de força constante 𝜏𝜏 = 𝐹𝐹 ∙ 𝑑𝑑 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠𝑡𝑡 Trabalho do peso 𝜏𝜏𝑐𝑐𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣 = ±𝑚𝑚 ∙ 𝑡𝑡 ∙ ℎ Gráfico força tangencial x tempo 𝜏𝜏𝐹𝐹= 𝑁𝑁 ± á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎(𝐹𝐹𝑣𝑣 .𝑑𝑑) Trabalho do da Força elástica 𝜏𝜏𝐹𝐹𝑒𝑒𝑓𝑓á𝑠𝑠𝑠𝑠𝑓𝑓𝑖𝑖𝑓𝑓 = ± 𝑘𝑘 ∙ ∆𝑥𝑥2 2 Trabalho da força resultante 𝜏𝜏𝐹𝐹𝑅𝑅𝑒𝑒𝑠𝑠 = 𝜏𝜏𝐹𝐹 + 𝜏𝜏𝑃𝑃 + 𝜏𝜏𝑁𝑁 + 𝜏𝜏𝐴𝐴 + ⋯ Teorema da Energia Cinética 𝜏𝜏𝐹𝐹𝑅𝑅𝑒𝑒𝑠𝑠 = ∆𝐸𝐸𝐴𝐴𝑣𝑣𝑐𝑐é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 𝜏𝜏𝐹𝐹𝑅𝑅𝑒𝑒𝑠𝑠 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑣𝑣2 2 − 𝑚𝑚 ∙ 𝑣𝑣02 2 Potência Mecânica Potência Média 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣𝑚𝑚é𝑑𝑑𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝜏𝜏 ∆𝑡𝑡 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣𝑚𝑚é𝑑𝑑𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝐹𝐹 ∙ 𝑣𝑣𝑚𝑚 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠𝑡𝑡 |𝜏𝜏| =𝑁𝑁 á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 (𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 ∙ 𝑡𝑡) Potência Instantânea 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣â𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝐹𝐹 ∙ 𝑣𝑣 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠𝑡𝑡 Rendimento 𝜂𝜂 = 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣ú𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Dinâmica Trabalho e Energia Quantidade de Movimento 𝑄𝑄 ���⃗ = 𝑚𝑚 ∙ �⃗�𝑣 Impulso Impulso de uma força constante 𝐼𝐼 = �⃗�𝐹.∆𝑡𝑡 Gráfico Força tangencial x tempo |𝐼𝐼𝐹𝐹| =𝑁𝑁 á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎(𝐹𝐹𝑣𝑣 . 𝑡𝑡) Teorema do Impulso 𝐼𝐼𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑄𝑄�⃗ 𝑓𝑓𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 − 𝑄𝑄�⃗ 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Aplicação na reta: 𝐼𝐼𝑅𝑅𝑣𝑣𝑟𝑟 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑣𝑣 −𝑚𝑚 ∙ 𝑣𝑣0 (orientar trajetória) Sistema mecanicamente isolado (colisões e explosões) 𝑄𝑄�⃗ 𝑑𝑑𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑄𝑄�⃗ 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Coeficiente de restituição 𝑟𝑟 = 𝑣𝑣2′ − 𝑣𝑣1′ 𝑣𝑣1 − 𝑣𝑣2 Colisão perfeitamente elástica 𝑟𝑟 = 1 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 = 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 Colisão parcialmente elástica 0 < 𝑟𝑟 < 1 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 = 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 Colisão inelástica 𝑟𝑟 = 0 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 = 𝐸𝐸𝑀𝑀𝑓𝑓 Equilíbrio de ponto material 𝛴𝛴�⃗�𝐹 = 0 Equilíbrio de Corpo Extenso Momento de uma força 𝑀𝑀 = 𝐹𝐹 ∙ 𝑑𝑑 Equilíbrio de translação 𝛴𝛴�⃗�𝐹 = 0 Equilíbrio de rotação 𝜮𝜮𝜮𝜮 = 𝟎𝟎 |𝜮𝜮𝒉𝒉𝒉𝒉𝒉𝒉á𝒉𝒉𝒓𝒓𝒉𝒉| = |𝜮𝜮𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒓𝒓−𝒉𝒉𝒉𝒉𝒉𝒉á𝒉𝒉𝒓𝒓𝒉𝒉| Densidade 𝑑𝑑 = 𝑚𝑚 𝑣𝑣 Pressão 𝑝𝑝 = 𝐹𝐹𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣𝑣𝑣 Á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 Pressão hidrostática 𝑃𝑃𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑑𝑑𝑣𝑣í𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 ∙ 𝑡𝑡 ∙ ℎ Pressão absoluta (total) 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑃𝑃𝑟𝑟𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑓𝑓𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 + 𝑑𝑑𝑣𝑣 .𝑡𝑡.ℎ Prensa hidráulica (Pascal) 𝐹𝐹1 𝐴𝐴1 = 𝐹𝐹2 𝐴𝐴2 Empuxo (Arquimedes) 𝐸𝐸 = 𝑃𝑃𝑓𝑓𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 𝐸𝐸 = 𝑑𝑑𝑓𝑓𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣.𝑉𝑉𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣.𝑡𝑡 Peso aparente 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑐𝑐 = 𝑃𝑃 − 𝐸𝐸 Leis de Kepler 1ª Lei – Lei das órbitas As órbitas são elípticas 2ª Lei – Lei das áreas A área varrida pelo raio vetor é diretamente proporcional ao intervalo de tempo gasto pelo planeta 𝐴𝐴1 ∆𝑡𝑡1 = 𝐴𝐴2 ∆𝑡𝑡2 3ª Lei – Lei dos períodos � 𝑅𝑅1 𝑅𝑅2 � 3 = � 𝑇𝑇1 𝑇𝑇2 � 2 Força gravitacional 𝐹𝐹𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝐺𝐺 ∙ 𝑀𝑀.𝑚𝑚 𝑑𝑑2 Campo gravitacional 𝑡𝑡 = 𝐺𝐺 ∙ 𝑀𝑀 𝑑𝑑2 Órbitas circulares 𝐹𝐹𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣= 𝑅𝑅𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣í𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Dinâmica Impulsiva Mecânica - Estática Mecânica - Hidrostática Mecânica - Gravitação Carga Elétrica Quantidade de carga elétrica 𝑄𝑄 = ± 𝑛𝑛 ∙ 𝑟𝑟 𝑟𝑟 = 1,6. 10−19𝐶𝐶 Eletrização por contato Σ𝑄𝑄𝑑𝑑𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟 = Σ𝑄𝑄𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟 𝑄𝑄1′ + 𝑄𝑄2′ + ⋯ = 𝑄𝑄1 + 𝑄𝑄2 + ⋯ Esferas de raios iguais 𝑄𝑄1′ = 𝑄𝑄2′ Esferas de raios diferentes 𝑄𝑄1′ 𝑅𝑅1 = 𝑄𝑄2′ 𝑅𝑅2 Lei de Coulomb 𝐹𝐹𝑣𝑣𝑣𝑣é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑘𝑘 ∙ |𝑄𝑄| ∙ |𝑞𝑞| 𝑑𝑑2 𝐾𝐾𝑣𝑣á𝑐𝑐𝑟𝑟𝑣𝑣 = 9 ∙ 109𝑁𝑁 ∙ 𝑚𝑚2 ∕ 𝐶𝐶2 Campo elétrico 𝐸𝐸�⃗ = �⃗�𝐹𝑣𝑣𝑣𝑣é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 𝑞𝑞 Campo elétrico gerado por Q pontual 𝐸𝐸 = 𝑘𝑘 ∙ |𝑄𝑄| 𝑑𝑑2 Q > 0 gera campo de afastamento Q < 0 gera campo de aproximação Energia potencial elétrica Considerando potencial nulo no infinito: 𝐸𝐸𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑘𝑘 ∙ 𝑄𝑄 ∙ 𝑞𝑞 𝑑𝑑 Potencial elétrico 𝑉𝑉𝐴𝐴 = 𝐸𝐸𝑃𝑃𝑒𝑒𝑓𝑓é𝑠𝑠𝑡𝑡𝑓𝑓𝑖𝑖𝑓𝑓 𝑞𝑞 Potencial elétrico em um ponto A, gerado por Q pontual 𝑉𝑉𝐴𝐴 = 𝑘𝑘 ∙ 𝑄𝑄 𝑑𝑑 Trabalho da força elétrica 𝜏𝜏𝐹𝐹𝐴𝐴→𝐵𝐵 = 𝐸𝐸𝑃𝑃𝐴𝐴 − 𝐸𝐸𝑃𝑃𝐴𝐴 𝜏𝜏𝐹𝐹𝐴𝐴→𝐵𝐵 = 𝑞𝑞 ∙ (𝑉𝑉𝐴𝐴 − 𝑉𝑉𝐴𝐴) Campo elétrico uniforme 𝐸𝐸 ∙ 𝑑𝑑 = 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 Capacitância Carga elétrica em condutor 𝑄𝑄 = 𝐶𝐶 ∙ 𝑉𝑉 Energia elétrica 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑒𝑒𝑓𝑓 = 𝑄𝑄 ∙ 𝑉𝑉 2 Capacitância de condutor esférico 𝐶𝐶 = 𝑅𝑅 𝑘𝑘 Capacitores Carga armazenada 𝑄𝑄 = 𝐶𝐶 ∙ 𝑈𝑈 Energia potencial elétrica armazenada 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑒𝑒𝑓𝑓 = 𝑄𝑄 ∙ 𝑈𝑈 2 Associação em série de capacitores 𝑄𝑄1 = 𝑄𝑄2 = 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑈𝑈𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑈𝑈1 + 𝑈𝑈2 + ⋯ 1 𝐶𝐶𝑣𝑣𝑒𝑒 = 1 𝐶𝐶1 + 1 𝐶𝐶2 + ⋯ Associação em paralelo de capacitores 𝑄𝑄𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑄𝑄1 + 𝑄𝑄2 +⋯ 𝑈𝑈1 = 𝑈𝑈2 = 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑟𝑟 𝐶𝐶𝑣𝑣𝑒𝑒 = 𝐶𝐶1 + 𝐶𝐶2 + ⋯ Capacitor plano de placas paralelas 𝐶𝐶 = 𝜀𝜀 ∙ 𝐴𝐴 𝑑𝑑 Condutores em equilíbrio eletrostático Caracteristicas • 𝐸𝐸�⃗ é perpendicular à superfície do condutor • 𝐸𝐸�⃗ 𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 0 • Vsuperfície = Vinterno = constante Campo elétrico (esfera) 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 0 𝐸𝐸𝑟𝑟𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑓𝑓í𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 1 2 ∙ 𝑘𝑘. |𝑄𝑄| 𝑅𝑅2 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑣𝑣ó𝑥𝑥𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣 = 𝑘𝑘. |𝑄𝑄| 𝑅𝑅2 Potencial elétrico (esfera) 𝑉𝑉𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑉𝑉𝑟𝑟𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑓𝑓í𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑘𝑘.𝑄𝑄 𝑅𝑅 𝑉𝑉𝑣𝑣𝑥𝑥𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 = 𝑘𝑘.𝑄𝑄 𝑑𝑑 onde d é a distância ao centro da esfera Eletrostática Corrente elétrica 𝑖𝑖𝑚𝑚 = |𝑄𝑄| ∆𝑡𝑡 Leis de Ohm 1a Lei 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝑅𝑅 ∙ 𝑖𝑖 2a Lei 𝑅𝑅 = 𝜌𝜌 𝐿𝐿 𝐴𝐴 ρ é a resistividade elétrica do material Associação de resistores Associação em série 𝑖𝑖1 = 𝑖𝑖2 = 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑟𝑟 𝑈𝑈𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑈𝑈1 + 𝑈𝑈2 + ⋯ 𝑅𝑅𝑣𝑣𝑒𝑒 = 𝑅𝑅1 + 𝑅𝑅2 +⋯ Associação em paralelo 𝑖𝑖𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑖𝑖1 + 𝑖𝑖2 + ⋯ 𝑈𝑈1 = 𝑈𝑈2 = 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑛𝑛𝑡𝑡𝑎𝑎𝑛𝑛𝑡𝑡𝑟𝑟 1 𝑅𝑅𝑣𝑣𝑒𝑒 = 1 𝑅𝑅1 + 1 𝑅𝑅2 +⋯ Potência elétrica 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝐸𝐸𝑣𝑣𝑣𝑣é𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 ∆𝑡𝑡 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑈𝑈 ∙ 𝑖𝑖 Potência elétrica para resistor 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑈𝑈 ∙ 𝑖𝑖 = 𝑅𝑅 ∙ 𝑖𝑖2 = 𝑈𝑈2 𝑅𝑅 Gerador elétrico real 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = 𝐸𝐸 − 𝑟𝑟 ∙ 𝑖𝑖 Potência para gerador 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 ú𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 ∙ 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝐸𝐸 ∙ 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑟𝑟 ∙ 𝑖𝑖2 Rendimento de gerador real 𝜂𝜂 = 𝑈𝑈 𝐸𝐸 Circuito elétrico simples 𝐸𝐸 = (𝑅𝑅𝑣𝑣𝑥𝑥𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 + 𝑟𝑟). 𝑖𝑖 Receptor elétrico 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴′ = 𝐸𝐸´ + 𝑟𝑟´ ∙ 𝑖𝑖 Potência elétrica para receptor 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 ú𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝐸𝐸′ ∙ 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑟𝑟𝑟𝑟𝑚𝑚𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴′ ∙ 𝑖𝑖 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑟𝑟′ ∙ 𝑖𝑖2 Rendimento de receptor 𝜂𝜂 = 𝐸𝐸′ 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴′ Circuito elétrico (Resistor, gerador e receptor) 𝑖𝑖𝑡𝑡𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣𝑣𝑣 = ∑𝐸𝐸 − ∑𝐸𝐸′ 𝑅𝑅𝑣𝑣𝑥𝑥𝑣𝑣 + 𝑟𝑟 + 𝑟𝑟′ Leis de Kirchhoff Lei dos nós 𝛴𝛴𝑖𝑖𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝛴𝛴𝑖𝑖𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣 Lei das malhas Percorrendo-se uma malha em determinado sentido, partindo-se e chegando-se ao mesmo ponto, a soma de todas as ddps é nula. ∑𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = 0 • ddp nos terminais de resistor Percurso no sentido da corrente 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = + 𝑅𝑅. 𝑖𝑖 Percurso contra o sentido da corrente 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = − 𝑅𝑅. 𝑖𝑖 • ddp nos terminais gerador ou receptor Percurso entrando pelo positivo 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = + 𝐸𝐸 Percurso entrando pelo negativo 𝑈𝑈𝐴𝐴𝐴𝐴 = − 𝐸𝐸 Eletrodinâmica Campo magnético (Corrente em fio reto ) 𝐵𝐵 = 𝜇𝜇0 ∙ 𝑖𝑖 2𝜋𝜋𝑟𝑟 Regra da mão direita nº 1 � Dedão indica sentido corrente � Demais dedos indicam sentido de 𝐵𝐵�⃗ Campo magnético (Corrente em espira circular) 𝐵𝐵 = 𝜇𝜇0 ∙ 𝑖𝑖 2 ∙ 𝑅𝑅 Usar regra da mão direita nº 1 Campo magnético (Eixo de solenóide) 𝐵𝐵 = 𝜇𝜇0 ∙ 𝑁𝑁 𝐿𝐿 ∙ 𝑖𝑖 Usar regra da mão direita nº 1 Força magnética sobre carga pontual 𝐹𝐹𝑚𝑚𝑣𝑣𝑡𝑡 = |𝑞𝑞| ∙ 𝑣𝑣 ∙ 𝐵𝐵 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡 Regra da mão direita espalmada • Dedão indica velocidade �⃗�𝑣 • Demais dedos esticados indicam o campo 𝐵𝐵�⃗ • A força está no sentido do tapa com a palma da mão se q > 0 • A força está no sentido do tapa com as costas da mão direita se q < 0 Casos especiais: • Se �⃗�𝑣 é 𝑝𝑝𝑟𝑟𝑟𝑟𝑝𝑝𝑟𝑟𝑛𝑛𝑑𝑑𝑖𝑖𝑐𝑐𝑝𝑝𝑙𝑙𝑎𝑎𝑟𝑟 𝑎𝑎 𝐵𝐵�⃗ , θ = 90𝑣𝑣 e ocorre M.C.U. Raio da trajetória circular 𝑅𝑅 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑣𝑣 |𝑞𝑞| ∙ 𝐵𝐵 Período do MCU 𝑇𝑇 = 2 ∙ 𝜋𝜋 ∙ 𝑚𝑚 |𝑞𝑞| ∙ 𝐵𝐵 • Se �⃗�𝑣 é 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑙𝑙í𝑞𝑞𝑝𝑝𝑜𝑜 𝑎𝑎 𝐵𝐵�⃗ Trajetória da partícula é uma hélice cilíndrica Força magnética em fio retilíneo 𝐹𝐹 = 𝐵𝐵 ∙ 𝑖𝑖 ∙ 𝐿𝐿 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡 Regra da mão direita espalmada: • Dedão indica corrente • Demais dedos esticados indicam o campo 𝐵𝐵�⃗ • A força está no sentido do tapa com a palma da mão Indução eletromagnética Fluxo eletromagnético 𝜙𝜙 = 𝐵𝐵 ∙ 𝐴𝐴 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠𝑡𝑡 Lei de Lenz O sentido da corrente induzida se opõe às suas causas Força eletromotriz média induzida Lei de Faraday 𝜀𝜀𝑚𝑚 = − ∆∅ ∆𝑡𝑡 Para haste móvel em CMU 𝜀𝜀 = 𝐵𝐵 ∙ 𝐿𝐿 ∙ 𝑣𝑣 Transformador de tensão 𝑈𝑈𝑃𝑃 𝑈𝑈𝑟𝑟 = 𝑁𝑁𝑃𝑃 𝑁𝑁𝑟𝑟 Eletromagnetismo Escalas termométricas 𝑡𝑡𝐴𝐴 5 = 𝑡𝑡𝐹𝐹 − 32 9 = 𝑡𝑡𝐾𝐾 − 273 5 Variação e temperatura ∆𝑡𝑡𝐹𝐹𝑣𝑣ℎ𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐ℎ𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 1,8.∆𝑡𝑡𝐴𝐴𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟 ∆𝑡𝑡𝐴𝐴𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟 = ∆𝑡𝑡𝐾𝐾𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐 Dilatação Térmica Dilatação linear ∆𝐿𝐿 = 𝐿𝐿𝑣𝑣 ∙ 𝛼𝛼 ∙ ∆𝑡𝑡 Dilatação superficial ∆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑣𝑣 ∙ 𝛽𝛽 ∙ ∆𝑡𝑡 Dilatação volumétrica ∆𝑉𝑉 = 𝑉𝑉𝑣𝑣 ∙ 𝛾𝛾 ∙ ∆𝑡𝑡 Relação entre os coeficientes 𝛼𝛼 1 = 𝛽𝛽 2 = 𝛾𝛾 3 Dilatação volumétrica de líquidos ∆𝑉𝑉𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = ∆𝑉𝑉𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 + ∆𝑉𝑉𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣 𝛾𝛾𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝛾𝛾𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 + 𝛾𝛾𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣 Transferência de calor Condução térmica Fluxo de calor ∅ = 𝑄𝑄 Δ𝑡𝑡 ∅ = 𝐾𝐾 𝐴𝐴.Δ𝑡𝑡 𝐿𝐿 Irradiação térmica Ocorre por meio de ondas eletromagnéticas Convecção térmica Ocorre por meio de movimento de fluidos Calorimetria Capacidade Térmica 𝐶𝐶 = 𝑄𝑄 ∆𝑡𝑡 𝐶𝐶 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑐𝑐 Quantidade de calor sensível 𝑄𝑄 = 𝑚𝑚 ∙ 𝑐𝑐 ∙ ∆𝑡𝑡 Quantidadede calor latente 𝑄𝑄 = 𝑚𝑚 ∙ 𝐿𝐿 Potência térmica 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑄𝑄 ∆𝑡𝑡 1 cal ≅ 4,2 J Troca de calor Σ 𝑄𝑄𝑐𝑐𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 + Σ 𝑄𝑄𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣 = 0 Gases Ideais Pressão 𝑝𝑝 = 𝐹𝐹𝑜𝑜𝑟𝑟ç𝑎𝑎 á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 Equação de Clapeyron 𝑝𝑝 ∙ 𝑉𝑉 = 𝑛𝑛 ∙ 𝑅𝑅 ∙ 𝑇𝑇 Transformação de gás ideal 𝑝𝑝1 .𝑉𝑉1 𝑇𝑇1 = 𝑝𝑝2 .𝑉𝑉2 𝑇𝑇2 Isotérmica (temperatura constante) 𝑝𝑝1 .𝑉𝑉1 = 𝑝𝑝2 .𝑉𝑉2 Isobárica (pressão constante) 𝑉𝑉1 𝑇𝑇1 = 𝑉𝑉2 𝑇𝑇2 Isovolumétrica (volume constante) 𝑝𝑝1 𝑇𝑇1 = 𝑝𝑝2 𝑇𝑇2 Termodinâmica Energia interna de gás monoatômico 𝑈𝑈 = 3 2 .𝑛𝑛.𝑅𝑅.𝑇𝑇 Trabalho em uma transformação isobárica. 𝜏𝜏 = 𝑝𝑝 ∙ ∆𝑉𝑉 Transformação adiabática. 𝑄𝑄 = 0 𝜏𝜏 = − ∆𝑈𝑈 Trabalho em transformação gasosa qualquer 𝜏𝜏 =𝑁𝑁 ± á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 (𝑡𝑡𝑟𝑟á𝑓𝑓𝑖𝑖𝑐𝑐𝑜𝑜 𝑝𝑝.𝑉𝑉) Trabalho em transformação gasosa cíclica 𝜏𝜏 =𝑁𝑁 ± á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑡𝑡𝑟𝑟𝑟𝑟𝑛𝑛𝑎𝑎 (𝑝𝑝.𝑉𝑉) 1a Lei da Termodinâmica 𝑄𝑄 = 𝜏𝜏 + ∆𝑈𝑈 Máquinas térmicas �𝑄𝑄𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣� = 𝜏𝜏 + �𝑄𝑄𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣� 𝜂𝜂 = 𝜏𝜏 �𝑄𝑄𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣� 𝜂𝜂 = 1 − �𝑄𝑄𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣� �𝑄𝑄𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣� Ciclo de Carnot �𝑄𝑄𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣� �𝑄𝑄𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣� = 𝑇𝑇𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 𝜂𝜂𝑚𝑚á𝑥𝑥𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣 = 1 − 𝑇𝑇𝑓𝑓𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑇𝑇𝑒𝑒𝑟𝑟𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 2a Lei da Termodinâmica O rendimento não pode ser 1. Qfria não pode ser nula Termologia Espelhos Planos Lei da reflexão 𝑖𝑖 = 𝑟𝑟 Translação de espelho plano ∆𝑠𝑠𝑣𝑣𝑚𝑚𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑚𝑚 = 2 ∙ ∆𝑆𝑆𝑣𝑣𝑟𝑟𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣ℎ𝑣𝑣 Associação de espelhos planos 𝑁𝑁 = 3600 𝛼𝛼 − 1 N é o número de imagens para cada objeto Espelhos esféricos Equação de Gauss 1 𝑓𝑓 = 1 𝑝𝑝 + 1 𝑝𝑝´ Ampliação (Aumento Linear) 𝐴𝐴 = 𝑖𝑖 𝑜𝑜 = − 𝑝𝑝´ 𝑝𝑝 𝐴𝐴 = 𝑓𝑓 𝑓𝑓 − 𝑝𝑝 Convenção de sinais p > 0 para objeto real p < 0 para objeto virtual Se p’ > 0 ⇒ i < 0 ⇒ A < 0, a imagem é real e invertida Se p’ < 0 ⇒ i > 0 ⇒ A > 0, a imagem é virtual e direita f > 0 espelho côncavo f < 0 espelho convexo Refração da Luz Índice de refração absoluto 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑐𝑐 𝑉𝑉𝑚𝑚𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Índice de refração relativo entre dois meios 𝑛𝑛2,1 = 𝑛𝑛2 𝑛𝑛1 = 𝑣𝑣1 𝑣𝑣2 Lei de Snell-Descartes 𝑛𝑛𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑚𝑚 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛 𝑖𝑖 = 𝑛𝑛𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛 𝑟𝑟 Reflexão interna total 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛 𝐿𝐿 = 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 Dioptro plano Objeto na água 𝑑𝑑𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑛𝑛𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑛𝑛á𝑡𝑡𝑟𝑟𝑣𝑣 Objeto no ar 𝑑𝑑𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑣𝑣 = 𝑛𝑛á𝑡𝑡𝑟𝑟𝑣𝑣 𝑛𝑛𝑣𝑣𝑣𝑣 Lentes esféricas Equação de Gauss 1 𝑓𝑓 = 1 𝑝𝑝 + 1 𝑝𝑝′ Ampliação (Aumento Linear) 𝐴𝐴 = 𝑖𝑖 𝑜𝑜 = − 𝑝𝑝′ 𝑝𝑝 𝐴𝐴 = 𝑓𝑓 𝑓𝑓 − 𝑝𝑝 Convenção de sinais p > 0 para objeto real p < 0 para objeto virtual Se p’ > 0 ⇒ i < 0 ⇒ A < 0, a imagem é real e invertida Se p’ < 0 ⇒ i > 0 ⇒ A > 0, a imagem é virtual e direita f > 0 lente convergente f < 0 lente divergente Vergência de uma lente 𝑉𝑉 = 1 𝑓𝑓 Equação de Halley (Equação dos fabricantes de lentes) 1 𝑓𝑓 = � 𝑛𝑛𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑛𝑛𝑣𝑣𝑥𝑥𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 − 1� ∙ � 1 𝑅𝑅1 + 1 𝑅𝑅2 � Convenção de sinais para os raios de curvatura das faces R > 0 para face convexa R < 0 para face côncava Óptica Geométrica Fundamentos Frequência da onda 𝑓𝑓 = 𝑁𝑁 Δ𝑡𝑡 𝑓𝑓 = 1 𝑇𝑇 Velocidade de onda 𝑣𝑣 = λ T 𝑣𝑣 = 𝜆𝜆 ∙ 𝑓𝑓 Movimento Harmônico Simples Período do pêndulo simples 𝑇𝑇 = 2𝜋𝜋� 𝐿𝐿 𝑡𝑡 Período do oscilador harmônico massa-mola 𝑇𝑇 = 2𝜋𝜋� 𝑚𝑚 𝑘𝑘 Função horária da posição do MHS 𝑥𝑥 = 𝐴𝐴 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠(𝜑𝜑0 + 𝜔𝜔 ∙ 𝑡𝑡) Função horária da velocidade do MHS 𝑣𝑣 = −𝜔𝜔 ∙ 𝐴𝐴 ∙ 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛(𝜑𝜑0 + 𝜔𝜔 ∙ 𝑡𝑡) Função horária da aceleração do MHS 𝑎𝑎 = −𝜔𝜔2 ∙ 𝐴𝐴 ∙ 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑠𝑠(𝜑𝜑0 + 𝜔𝜔. 𝑡𝑡) Reflexão de ondas A onda volta ao meio de origem 𝑣𝑣 fica constante 𝜆𝜆 fica constante 𝑓𝑓 fica constante Refração de ondas A onda muda de meio de propagação 𝑣𝑣 varia 𝜆𝜆 varia 𝑓𝑓𝑟𝑟𝑟𝑟𝑞𝑞𝑝𝑝ê𝑛𝑛𝑐𝑐𝑖𝑖𝑎𝑎 fica constante Lei de Snell 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛 𝑖𝑖 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑡𝑡𝑣𝑣𝑚𝑚 = 𝑠𝑠𝑟𝑟𝑛𝑛 𝑟𝑟 𝑣𝑣𝑑𝑑𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣 Difração de ondas A onda contorna um obstáculo ou fenda Interferência de ondas As amplitudes se somam ou subtraem Interferência construtiva 𝑎𝑎𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑎𝑎1 + 𝑎𝑎2 Interferência destrutiva 𝑎𝑎𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑎𝑎1 − 𝑎𝑎2 Interferência bidimensional Δ𝑑𝑑 = 𝑛𝑛. 𝜆𝜆 2 Para fontes em fase: Interferência construtiva: 𝑛𝑛 é 𝑝𝑝𝑎𝑎𝑟𝑟 Interferência destrutiva : 𝑛𝑛 é í𝑚𝑚𝑝𝑝𝑎𝑎𝑟𝑟 Polarização de onda Uma onda transversal que vibra em muitas direções passa a vibrar em apenas uma direção Ressonância Transferência de energia de um sistema oscilante para outro com o sistema emissor emitindo em uma das frequências naturais do receptor. Qualidades fisiológicas do som Altura do som Som alto (agudo): alta frequência Som baixo (grave): baixa frequência Intensidade sonora Som forte: grande amplitude Som fraco: pequena amplitude 𝐼𝐼 = 𝑃𝑃𝑣𝑣𝑣𝑣 𝐴𝐴𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 Nível sonoro 𝑁𝑁 = 10𝑙𝑙𝑜𝑜𝑡𝑡 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝑣𝑣 Cordas vibrantes Velocidade do pulso na corda 𝑣𝑣 = � 𝐹𝐹 𝑑𝑑𝐿𝐿 Densidade linear da corda 𝑑𝑑𝐿𝐿 = 𝑚𝑚𝑎𝑎𝑠𝑠𝑠𝑠𝑎𝑎 𝑐𝑐𝑜𝑜𝑚𝑚𝑝𝑝𝑟𝑟𝑖𝑖𝑚𝑚𝑟𝑟𝑛𝑛𝑡𝑡𝑜𝑜 Frequência de vibração 𝑓𝑓 = 𝑛𝑛 ∙ 𝑣𝑣 2.𝐿𝐿 n = 1, 2, 3 ... Tubo sonoro aberto 𝑓𝑓 = 𝑛𝑛 ∙ 𝑣𝑣 2.𝐿𝐿 n = 1, 2, 3 ... Tubo sonoro fechado 𝑓𝑓 = 𝑛𝑛 ∙ 𝑣𝑣 4. 𝐿𝐿 𝑛𝑛 é í𝑚𝑚𝑝𝑝𝑎𝑎𝑟𝑟 Efeito Doppler Aproximação relativa: som mais agudo Afastamento relativo: som mais grave 𝑓𝑓𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑚𝑚 ± 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 = 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝑟𝑟𝑣𝑣𝑚𝑚 ± 𝑣𝑣𝑓𝑓𝑣𝑣𝑐𝑐𝑣𝑣𝑣𝑣 Orientar a trajetória do ouvinte para a fonte Ondulatória Extensivo de Física Intensivo 1ª Fase Intensivo ENEM Revisão 1ª Fase Revisão 2ª Fase
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