Fórmulas de Física - todas as fórmulas de física - Toda Matéria

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Fórmulas de Física
Rosimar Gouveia
Professora de Matemática e Física
Em Física, as fórmulas representam as relações entre grandezas envolvidas em um mesmo
fenômeno físico.
Conhecê-las é necessário para resolver muitos problemas que são cobrados em concursos
e no Enem.
Entretanto, saber o signi�cado de cada grandeza e entender o contexto que cada fórmula
deve ser empregada é fundamental.
As unidades de todas as grandezas estão no sistema internacional de unidades e aparecem
entre parênteses na descrição das grandezas.
Cinemática
A cinemática faz uma descrição do movimento dos corpos, sem se preocupar com as suas
causas. Velocidade, distância percorrida, tempo e aceleração são algumas das grandezas
estudadas neste assunto.
Movimento retilíneo uniforme
s = s + v . ∆t0
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s: posição �nal (m)
s : posição inicial (m)
v: velocidade (m/s)
∆t: intervalo de tempo (s)
Movimento retilíneo uniformemente variado
s = s + v . t +
a . t
s: posição �nal (m)
s : posição inicial (m)
v : velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s )
t: tempo (s)
v = v + a . t
v: velocidade �nal (m/s)
v : velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s )
t: tempo (s)
v = v + 2 . a . ∆s
v: velocidade �nal (m/s)
v : velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s )
∆s: distância percorrida (m)
Movimento Circular Uniforme
v = ω . R
v: velocidade (m/s)
ω: velocidade angular (rad/s)
R: raio da curvatura da trajetória (m)
0
0 0
2
0
0
2
0
0
2
2
0
2 
0
2
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T: período (s)
f: frequência (Hz)
ω = 2 . . f
ω: velocidade angular (rad/s)
f: frequência (Hz)
a : aceleração centrípeta (m/s )
v: velocidade (m/s)
R: raio da curvatura da trajetória (m)
Lançamento Oblíquo
v = v . cos θ
v : velocidade no eixo x - velocidade constante (m/s)
v : velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
v = v . sen θ
v : velocidade inicial no eixo y (m/s)
v : velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
v = v + a . t
v : velocidade no eixo y (m/s)
v : velocidade inicial no eixo y (m/s)
a: aceleração (m/s )
t: tempo (s)
H:altura máxima (m)
v : velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
g: aceleração da gravidade (m/s )
cp
2
x 0
x
0
0y 0
0y
0
y 0y
y
0y
2
0
2
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A: alcance (m)
v : velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
g: aceleração da gravidade (m/s )
Veja também:
• Fórmulas de Cinemática
• Fórmula do empuxo
• Cinemática - Exercícios
• Movimento Uniforme
• Movimento Uniforme - Exercícios
• Movimento Uniformemente Variado
• Movimento Circular
• Lançamento Oblíquo
• Lançamento Horizontal
• Potência mecânica e rendimento
Dinâmica
A dinâmica estuda as causas dos movimento dos corpos. Neste tópico, estudamos os
diferentes tipos de forças que atuam no movimento.
F = m . a
0
2
R
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F : força resultante (N)
m: massa (kg)
a: aceleração (m/s )
P = m. g
P: peso (N)
m: massa (kg)
g: aceleração da gravidade (m/s )
f = µ . N
f : força de atrito (N)
µ: coe�ciente de atrito
N: força normal (N)
f = k . x
f : força elástica (N)
k: constante elástica da mola (N/m)
x: deformação da mola (m)
Veja também:
• Leis de Newton
• Primeira Lei de Newton
• Segunda Lei de Newton
• Terceira Lei de Newton
• Força de Atrito
• Força Elástica
• Força Peso
• Força Normal
• Polias
Trabalho, Energia e Potência
A conservação da energia é um dos princípios fundamentais da Física e sua compreensão é
extremamente importante. O trabalho e a potência são duas grandezas que também se
relacionam com a energia.
R
2
2
at
at
el
el
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https://www.todamateria.com.br/forca-normal/
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T = F . d . cos θ
T: trabalho (J)
F: força (N)
d: deslocamento(m)
θ:ângulo entre a direção da força e do deslocamento
E =
m . v
E : energia cinética (J)
m: massa (kg)
v: velocidade (m/s)
E = m . g . h
E : energia potencial gravitacional (J)
m: massa (kg)
g: aceleração da gravidade (m/s )
h: altura (m)
E =
. k . x
E : energia potencial elástica (J)
k: constante elástica da mola (N/m)
x: deformação da mola (m)
c
2
c
p
p
2
el
2
el
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P: potência (w)
T:trabalho (J)
Δt: intervalo de tempo (s)
Veja também:
• Energia
• Tipos de energia
• Energia Mecânica
• Energia Cinética
• Energia Potencial Gravitacional
• Energia Potencial Elástica
Impulso e Quantidade de Movimento
O impulso e a quantidade de movimento são grandezas relacionadas ao estudo das
interações entre os corpos, principalmente nas que ocorrem em intervalos de tempo muito
pequenos, como, por exemplo, nas colisões.
Q = m . v
Q: quantidade de movimento (kg.m/s)
m: massa (kg)
v: velocidade (m/s)
I = F . ∆t
I: impulso (N.s)
F: força (N)
∆t: intervalo de tempo (s)
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Veja também: Quantidade de Movimento
Hidrostática
Em hidrostática estudamos os �uidos em repouso, sendo estes líquidos ou gases. O
empuxo e a pressão são conceitos fundamentais nesse conteúdo.
p: pressão (N/m )
F: força (N)
A: área (m )
ρ: densidade (kg/m )
m: massa (kg)
V: volume (m )
p = p + ρ . g . h
p : pressão total (N/m )
p : pressão atmosférica(N/m )
ρ: densidade (kg/m )
g: aceleração da gravidade (m/s )
h: altura (m)
E = ρ .g . V
2
2
3
3
t atm
t
2
atm
2
3
2
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E: empuxo (N)
ρ: densidade (kg/m )
g: aceleração da gravidade (m/s )
V: volume de líquido deslocado (m )
Veja também:
• Hidrostática
• Pressão Hidrostática
• Teorema de Stevin
• Princípio de Pascal
• Teorema de Arquimedes
• Pressão Atmosférica
• Densidade
Gravitação Universal
As Leis de Kepler e a Lei de Gravitação Universal de Isaac Newton, contribuíram muito para
os avanços da astronomia.
T = K . r
T: período do planeta (u.a)
K: constante de proporcionalidade
r: raio médio (u.a)
3
2
3
2 3
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F : força gravitacional (N)
G: constante de gravitação universal (N.m /kg )
M : massa do corpo 1 (kg)
M : massa do corpo 2 (kg)
d: distância (m)
Veja também:
• Leis de Kepler
• Força Gravitacional
• Heliocentrismo
Termologia e Termodinâmica
Em termologia estudamos o conceito de temperatura, calor e as escalas termométricas,
além dos efeitos da variação da temperatura na dilatação dos corpos. Já em
termodinâmica, aprendemos a relação entre calor e trabalho.
Escalas termométricas
T : temperatura em graus Celsius (ºC)
T : temperatura em Fahrenheit (ºF)
T = T + 273
T : temperatura em Kelvin (K)
T : temperatura em Celsius (ºC)
G
2 2
1
2
C
F
k c
K
C
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Dilatação Térmica
∆L = L . α . ∆T
∆L: dilatação linear (m)
L : comprimento inicial (m)
α: coe�ciente de dilatação linear (ºC )
∆T: variação de temperatura (ºC)
∆A = A . β . ∆T
∆A: dilatação super�cial (m )
A : área inicial
β: coe�ciente de dilatação super�cial (ºC )
∆T: variação de temperatura (ºC)
∆V = V . ϒ . ∆T
∆V: dilatação volumétrica (m )
: volume inicial (m )
ϒ: coe�ciente de dilatação volumétrico (ºC )
∆T: variação de temperatura (ºC)
Calorimetria
C = m . c
C: capacidade térmica (cal/ºC)*
m: massa (g)
c: calor especí�co (cal/gºC)*
Q = m . c . ∆T
Q: quantidade de calor sensível (cal)*
m: massa (g)
c: calor especí�co (cal/g ºC)*
∆T: variação de temperatura (ºC)
Q = m . L
0
0
-1
0
2
0
-1
0
3
V0
3
-1
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Q: quantidade de calor latente(cal)*
m: massa (g)
L: calor latente - mudança de fase (cal/g)*
* Essas unidades não são do Sistema Internacional de Unidades
Termodinâmica
∆U = Q - T
∆U: variação de energia interna (J)
Q: quantidade de calor (J)
T: trabalho (J)
T = Q - Q
T: trabalho (J)
Q : quantidade de calor absorvida da fonte quente (J)
Q : quantidade de calor cedida a fonte fria (J)
R: rendimento de uma máquina térmica
T: trabalho (J)
Q : quantidade de calor absorvida da fonte quente (J)
∆S: variação de entropia (J/K)
∆Q: Quantidade de calor (J)
T: temperatura absoluta (K)
Para saber mais:
q f
q
f
q
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• Calor e Temperatura
• Escalas Termométricas
• Escalas Termométricas - Exercícios
• Dilatação Térmica
• Propagação de Calor
• Calorimetria
• Calor Sensível
• Calor Especí�co
• Capacidade Térmica
• Termodinâmica
• Lei Zero da Termodinâmica
• Primeira Lei da Termodinâmica
• Segunda Lei da Termodinâmica
• Terceira Lei da Termodinâmica
• Estados Físicos da Matéria
• Estudo dos Gases
• Lei dos Gases
• Lei de Boyle
Ondas e Ótica
No estudo das ondas utilizamos basicamente a equação fundamental, e em ótica, a
re�exão e a refração são fenômenos importantes para o estudo dos espelhos e das lentes.
Velocidade de Propagação das Ondas
v = ƛ . f
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v: velocidade de propagação de uma onda (m/s)
ƛ: comprimento de onda (m)
f: frequência (Hz)
Espelhos Esféricos
f: distância focal (cm ou m)
p: distância do vértice do espelho ao objeto (cm ou m)
p': distância do vértice do espelho aimagem (cm ou m)
A: aumento linear transversal
i: tamanho da imagem (cm ou m)
o: tamanho do objeto (cm ou m)
p': distância do vértice do espelho a imagem (cm ou m)
p: distância do vértice do espelho ao objeto (cm ou m)
Refração
n . sen θ = n . sen θ
n : índice de refração do meio 1
θ : ângulo de incidência
n : índice de refração do meio 2
θ : ângulo de refração
Veja também:
1 1 2 2
1
1
2
2
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• Ondas
• Ondas Sonoras
• Ondas Mecânicas
• Ondas Eletromagnéticas
• Luz
• Re�exão da Luz
• Refração da Luz
• Espelhos Planos
• Lentes Esféricas
Eletricidade
Conceitos como corrente elétrica, diferença de potencial, potência e energia elétrica são
fundamentais para os cálculos em eletricidade.
Eletrostática
F : força eletrostática (N)
k: constante eletrostática (N.m /C )
Q : módulo da carga 1 (C)
Q : módulo da carga 2 (C)
d: distância entre as cargas (m)
F = q . E
e
2 2
1
2
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F: força eletrostática (N)
q: carga de prova (C)
E: campo elétrico (N/C)
V: potencial elétrico (V)
k: constante eletrostática (N.m /C )
Q: carga elétrica (C)
d: distância (m)
Eletricidade
U = R . i
U: diferença de potencial (V)
R: resistência elétrica (Ω)
i: corrente (A)
P = U . i
P: potência elétrica (W)
U: diferença de potencial (V)
i: corrente (A)
P = R . i
P: potência efeito Joule (J)
R: resistência elétrica (Ω)
i: corrente (A)
E = P . ∆t
E: energia elétrica (J ou kWh)
P: potência (J ou kW)
∆t: intervalo de tempo (s ou h)
Associação de Resistores em Série
R = R + R + ...+ R
2 2
2
e 1 2 n
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R : resistência equivalente (Ω)
R : resistência 1 (Ω)
R : resistência 2 (Ω)
R : resistência n (Ω)
Associação de Resistores em Paralelo
R : resistência equivalente (Ω)
R : resistência 1 (Ω)
R : resistência 2 (Ω)
R : resistência n (Ω)
Capacitores
C: capacitância (F)
Q: carga elétrica (C)
U: diferença de potencial (V)
Veja também:
e
1
2
n
e
1
2
n
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• Eletrostática
• Eletrostática: Exercícios
• Lei de Coulomb
• Carga Elétrica
• Processos de Eletrização
• Campo Elétrico
• Exercícios de Campo Elétrico
• Potencial Elétrico
• Eletricidade
• Corrente Elétrica
• Exercícios de Corrente Elétrica
• Diferença de Potencial
• Energia Elétrica
• Leis de Ohm
• Efeito Joule
• Capacitores
• Associação de Capacitores
• Resistores
• Associação de Resistores
• Associação de Resistores - Exercícios
• Potência Elétrica
• Leis de Kirchho�
Eletromagnetismo
A variação da corrente elétrica cria um campo magnético e a variação do campo magnético
induz uma corrente. Neste conteúdo, a eletricidade e o magnetismo se juntam formando
um importante campo da Física.
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https://www.todamateria.com.br/eletrostatica/
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F = B . | q | . v . sen θ
F : força magnética (N)
B: vetor indução magnética (T)
| q |: módulo da carga (C)
v: velocidade (m/s)
θ: ângulo entre vetor B e a velocidade
F = B . i . l . sen θ
F : força magnética (N)
B: vetor indução magnética (T)
i: corrente (A)
l: comprimento do �o (m/s)
θ: ângulo entre vetor B e a corrente
φ = B . A . cos θ
φ: �uxo magnético (Wb)
B: vetor indução magnética (T)
A: Área (m )
θ: ângulo entre vetor B e o vetor normal a superfície da espira
ε: fem induzida (V)
∆φ: variação do �uxo magnético (Wb)
∆t: intervalo de tempo (s)
Veja também:
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• Magnetismo
• Eletromagnetismo
• Campo Magnético
• Força Magnética
• Ímã
• Lei de Lenz
• Lei de Faraday
• Indução Eletromagnética
Rosimar Gouveia
Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela
Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.
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