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Formulário de Física Prof. Farlei Roberto Mazzarioli www.farlei.net Vamos tentar dominar as fórmulas de física primeiro? Não seja estúpido! Dominar o mundo é muito mais fácil. O que vamos fazer hoje a noite Cérebro? 2ª edição Janeiro de 2012 O MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO ADVERTE: Colar causa impotência cerebral. Warner Bros Pictures Livro não consumível. A mesma coisa que fazemos todas as noites, Pink. Tentar dominar o mundo! Contém imagens de autores desconhecidos. Estudo do movimento P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et si sf 0 s (m) tf ti i = inicial f = final if sss if ttt t s v t v a 2 00 2 1 tatvss tavv 0 savv 220 2 Legenda s = espaço (m, metros) t = tempo (s, segundos) v = velocidade (m/s) a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2) h = altura (m) R = raio (m) T = período (s) f = freqüência (Hz, hertz) ω = veloc. angular (rad/s) θ = ângulo (graus ou rads) g = 10 m/s2 1 m/s = 3,6 Km/h 2π rad = 360º s (m) t (s) s0 Δs Δt v > 0 v < 0 v = 0 s = s0 + v.t v (m/s) t (s) v0 Δv Δt a > 0 a < 0 a = 0 v = v0 + a.t Cinemática “Sorria! Amanhã será pior” (Murphy). v (m/s) t (s) Δs = área "Algo só é impossível até que alguém duvide e acabe provando o contrário" (Albert Einstein). 2 Lançamentos Tempo de subida é igual ao tempo de descida. Os componentes “x” e “y” da velocidade são independentes entre si. Queda livre a = g = 10 m/s2 s0 = 0 v0 = 0 cos vvx senvvy progressivo retrógrado → s → v → s ← v acelerado retardado → v → a → v ← a Alfabeto Grego: A a alfa, B b beta, G g gama, d delta, E e épsilon, Z z dzeta, H h eta, Q teta, I i iota, K k capa, L l lambda, M m mi, N n ni, X x csi, O o ómicron, P p pi, R r ro, S s sigma, T t tau, U u ípsilon, Fj fi, C c qui, Y y psi, W w ômega. Ordens de Grandeza: atto(a) = 10-18, fento(f) = 10-15, pico(p) = 10-12, nano (n) = 10-9, micro(m) = 10-6, mili(m) = 10-3, centi(c) = 10-2, deci(d) = 10-1, deca(da) = 101, hecto(h) = 102, quilo(k) = 103, mega(M) = 106, giga(G) = 109, tera(T) = 1012, Peta(P) = 1015, Exa(E) = 1018. BABA 101010 BABA 10)10( BA B A 10 10 10 A A 10 10 1 1100 000,000 n10 m10 n m Potência de dez 222 cba Pitágoras a c b Sentido positivo a favor do referencial, contra é negativo. + x v θ h vy = 0 vx = const. a = g = -10 m/s2 y sm / hkm / 6,36,3 m/s 1 5 10 15 20 25 30 35 40 Km/h 3,6 18 36 54 72 90 108 126 144 s (m) t (s) a > 0 a < 0 222 yx vvv T f 1 f pw 2Rv w t ciclosn f o t w Rotação v θ R )cos( 0w tAx )( 0ww tsenAv )cos( 0 2 ww tAa Oscilações g L T p2 R v acp 2 y x Projeção no eixo “x”. 221121 fRfRvv Polias ligadas por engrenagem ou correia: pelo eixo de rotação: 2121 ff ww xa 2w Para ângulos pequenos. Projeções em rotação Derivada 2 00 2 1 tatvss cxbxaxf n )( 2542 tts 2 00 2 1 tatvss s0 = 2m; v0 = 4m/s; a = 10 m/s2 bxanxf n 1)(' tavv 0 tavv 0 tv 104 Equivalente mais lento: Exemplo: graus 30 45 60 90 180 360 rad ⅟₆.π ⅟₄.π ⅟₃.π ⅟₂.π π 2.π t w 0 Estudo das forças P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et Legenda s = espaço (m, metros) t = tempo (s, segundos) v = velocidade (m/s) a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2) m = massa (Kg, quilograma) Q = quant. mov. (Kg.m/s) I = impulso (N.s) F = força (N, newtons) P = força peso (N) N = força normal (N) Fcp= força centrípeta (N) μ = coeficiente de atrito h = altura (m) Tor = torque (N.m) d = distância (m) T = período (s) ω = veloc. angular (rad/s) τ = trabalho (J, joules) E = energia (J, joules) Pot = potência (W, watts) x = deformação (m) k = const. elástica (N/m) p = pressão (N/m2 ou atm) ρ = densidade (Kg/m3) 1 atm = 1,03.105 N/m2 g = 10 m/s2 c = 3.108 m/s 1 HP = 746 W 1 CV = 735 W 1 kWh = 3,6.106 J t cos sF epcM EEEE hgmEp 2 2 1 vmEc 2 2 1 xkEe MfMi EE cEt Trabalho e Energia t E Pot F θ Δs vFPot . 2cmE F (N) Δs (m) τ = área xkFe 222 tgcpR aaa R v acp 2 Fcp R v mFcp 2 ω v Rotação k m T p2 n real final F F 2 Força de n roldanas 3 3 2 2 1 1 aaa sen F sen F sen F antes depois antes depois h h v v x “As coisas podem piorar, você é que não tem imaginação” (Murphy). “Penso, logo existo” (Descartes). “Sofro, logo existo” (Descartes). 3 Pressão V m r hgpp r0 Densidade da água: 1 g/cm3 ou 103 Kg/m3 A F p gVF LLE r LLCC VV rr Flutuação Força de empuxo Leis de Newton 1ª. Inércia: todo corpo tende a continuar parado ou na mesma velocidade em linha reta até que alguma força externa faça algo que mude isso. 2ª. Princípio fundamental da dinâmica: F = m.a. 3ª. Ação e reação: toda ação gera uma reação no outro corpo, de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário a força que a gerou. amF gmP vmQ t Q F Dinâmica NFat mtFI 0 a m estáticocinético mm FR A aceleração está sempre no sentido da força resultante. FFR S Plano inclinado cos PN senPPx θ x y θ P m tge Iminência de mov. sendFTor . Torque F (N) t (s) I = área k Coeficiente de restituição em choques mecânicos. F1 F3 F2 α1 α3 α2 2 2 1 1 21 A F A F pp Lei de Pascal: os fluidos transmitem integralmente a pressão que recebem. ρ h Equilíbrio 0RTor Escolha algum sentido, horário ou anti-horário, como referencial. Forças em equilíbrio Força elástica finalinicial QQ Colisões elásticas F d θ Na água, a cada 10m de profundidade adiciona-se à pressão 1 atm. Racp 2w Que a força esteja com vocês! As 4 forças fundamentais A gravitacional mantém os planetas em órbita. A eletromagnética mantém os átomos ligados. A nuclear forte mantém o núcleo unido naquele nível de distância, apesar da repulsão dos prótons. A nuclear fraca é responsável pelo decaimento radioativo dos núcleos atômicos. h m g m v Estudo da gravidade 2 21 d mm GF . 3 2 const R T 2 02 hR R g R m Gg 2 2 1 1 t Área t Área 22111067,6 KgmNG Foco Foco y Planeta Área 1 Área 2 x d F F m1 m2 Gravitação universal Leis de Kepler 1ª. Elipse: a órbita dos planetas é uma elipse com o Sol em um dos focos. 2ª. Áreas: os planetas varrem áreas iguais em tempos iguais. 3ª. Período: o período ao quadrado e o raio da órbita ao cubo das órbitas são proporcionais em todos os planetas. Legenda s = espaço (m, metros) t = tempo (s, segundos) T = período (s) L = comprimento (m) a = aceleração (m/s2) g = gravidade (m/s2) m = massa(Kg) F = força (N, newtons) P = força peso (N) d = distância (m) h = altura (m) R = raio (m) M = massa da Terra (kg) g = 10 m/s2 c = 3.108 m/s M = 5,97.1024 Kg Constante gravitacional Lugar g (m/s2) Sol 273,0 Mercúrio 3,8 Vênus 8,6 Terra 9,81 Lua 1,6 Marte 3,7 Júpiter 22,9 Saturno 9,1 Urano 8,9 Netuno 11,0 Plutão 0,49 Órbita do planeta P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et R mM GEG 3 2 2 4 d MG T p d MG w R M Gvescape 2 R M Gvorbital “Grandes almas sempre encontram forte oposição de mentes medíocres” (Albert Einstein). “Todo homem, por natureza, quer saber” (Aristóteles). 4 Hélio = Sol (em grego) Afélio = afastado do Sol Periélio = perto do Sol 2 2 1 ' c v t t 221' cvLL tvxx ' yy ' zz ' tt ' Princípios da relatividade restrita 1. As leis da Física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. Não existe nenhum sistema inercial preferencial. 2. A velocidade da luz no vácuo tem sempre o mesmo valor e sua medida independe do movimento do observador ou do movimento da fonte. Princípios da relatividade geral 1. Nenhum observador tem a capacidade de identificar se está em um referencial acelerado ou não. 2. Princípio da Equivalência: Para todos os aspectos os efeitos de se estar acelerado ou sob a ação de um campo gravitacional são equivalentes. 222222 tczyxs tciw 1i Os eventos R1 e R2 são simultâneos para S, mas não o são para S’, e o contrário para Q1 e Q2. Relatividade x y z x’ y’ z’ S S’ v v O tempo dilata e o espaço contrai. w x x’ w’ Q1 Q2 R1 R2 2cmE A massa é uma propriedade da matéria que pode ser convertida em energia. Distância em 4 dimensões. Dados do universo Idade de 13,7±0,2 bilhões de anos com base bastante confiável. Raio estimado, a grosso modo, na ordem de 1026m. Massa estimada na ordem de 1054kg, contando a matéria escura. Composição de 75% de hidrogênio, 23% de hélio e 2% de outros. A presença da massa distorce o espaço-tempo e é isto que é a gravidade. Assim a luz se move em linha reta em um espaço curvo. 3 2 3 2 B B A A R T R T Fonte quente Fonte fria 5 273 59 32 KcF ttt 321 gba tll a0 tAA b0 tVV g0 cmC tcmQ LmQ TRnU 2 3 TRnVp UQ t Vp t FQ QQ t QQ t h Q F T T 1h Legenda t = temperatura ( °C, graus célsius) T = temperatura (K, kelvins) l = comprimento (m, metros) A = área (m2) V = volume (m3) α = coef. dilat. linear ( °C-1) β = coef. dilat. superficial ( °C-1) γ = coef. dilat. volumétrica( °C-1) Q = quantidade de calor (cal, calorias) m = massa (kg ou g) C = capacidade térmica (cal/ °C) c = calor específico (cal/g.°C) L = calor latente (cal/g) QQ = Calor da fonte quente (cal ou J) QF = Calor da fonte fria (cal ou J) τ = trabalho (cal ou J) η = rendimento ε = eficiência U = energia interna (cal ou J) n = número de mols p = pressão (N/m2 ou atm) R = 0,082 atm.l/mol.K 1 cal = 4,18 J 1 atm = 1,03.105 N/m2 g = 10 m/s2 Δl l0 l ti tf Motor Refrigerador Trabalho t e F Q Termologia Trabalho Máquinas térmicas Termometria Dilatação A temperatura é a vibração dos átomos, quanto mais quente mais vibra. Se parar de vibrar é o zero absoluto, a -273°C. Calorimetria Transmissão de calor Condução: vibração passa átomo por átomo. Convecção: líquido ou gás aquece dilata e sobe. Irradiação: onda eletromagnética, passa no vácuo. 0SQ Dados da água Água 1,0 cal/g.°C Vapor 0,5 cal/g.°C Gelo 0,5 cal/g.°C Fusão 80 cal/g Ebulição 540 cal/g 0lll “Ninguém gosta daquilo que tolera, mesmo que goste de tolerar” (Santo Agostinho). 2 22 1 11 T Vp T Vp p (N/m2) V (m3) τ = área Termodinâmica Processos Isobárico: pressão constante (τ = p.ΔV). Isotérmico: temperatura constante (ΔU=0). Isométrico: volume constante (τ=0). Adiabático: sem troca de calor (Q=0). p (N/m2) V (m3) τ = área Ciclo fechado: ΔU=0 sentido horário τ > 0 e anti-horário τ < 0 Conservação de energia Q → Calor cedido (Q<0) ou recebido (Q>0) pelo sistema. τ → Trabalho realizado (τ>0) ou recebido (τ<0) pelo sistema. ΔU → Variação de energia interna do sistema. τ ΔU Q Lei de Joule: a energia interna de uma dada massa gasosa depende exclusivamente da temperatura. Ciclo de Carnot "Os dias prósperos não vêm por acaso; nascem de muita fadiga e persistência" (Henry Ford). Equilíbrio P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et yfye yfy xfxe xfx tt tt tt tt 5 Escala “x” e “y” com as temperaturas de ebulição e fusão. As partes vazias dilatam como se fossem parte do material. O Ciclo de Carnot oferece o melhor rendimento teórico. α (°C-1) c (cal/g.ºC) Sustância Alumínio Chumbo Cobre Ferro Ouro Prata Platina Vidro comum 24. 10-6 29 . 10-6 17 . 10-6 12 . 10-6 14 . 10-6 19 . 10-6 9 . 10-6 9 . 10-6 0,220 0,031 0,093 0,119 0,031 0,056 0,032 0,118 frascolíquidoaparente ggg t s v f T 1 área Pot I 0 log10 I I b 212 0 /10 mWI r F v L m r 1fnf n 4 )12( l nL Fontesom Fonte Obssom Obs vv f vv f Estudo das ondas y x λ A t ciclosn f o Elementos da onda Efeito Doppler Sentido positivo do observador para a fonte. + Observador Fonte Velocidade do som: 340m/s Intensidade sonora Ondas Área Limiar da audição: Legenda t = tempo (s, segundos) T = período (s) f = freqüência (Hz, hertz) s = espaço (m, metros) d = distância (m) λ = comprimento de onda (m) A = amplitude (m) v = velocidade (m/s) m = massa (Kg, quilograma) F = força (N, newtons) L = comprimento (m) ρ = densidade linear (kg/m) Pot = potência (W, watts) I = intensidade sonora (W/m2) β = nível sonoro (dB, decibel) n = número de harmônicos Onda estacionária L Corda Tubo aberto Tubo fechado A onda estacionária ocorre quando a interferência da onda indo e voltando se encaixam perfeitamente. O ponto fixo é um nó, o número de nós é o número “n” de harmônicos. 2 l nL Tubo fechado Corda e tubo aberto L vn fn 2 L vn fn 4 )12( Eco d t d t s v 2 “d” mínimo 17 m pois “Δt” mínimo é 0,1s. P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et A onda é uma perturbação no meio que transporta energia, mas não a matéria. O som não se propaga no vácuo. A luz é uma onda eletromagnética e assim se propaga no vácuo. Natureza das ondas Acústica Altura é igual a freqüência: o < é grave e > é agudo. Intensidade é o “volume”: o < é fraco e > é forte. O som é de 20 a 20.000 Hz: < infra-som e > ultra-som. Ouvido humano 20 a 20.000 Hz Olho humano 700 a 400 nm 400 a 750 THz As ondas mecânicas oscilam a matéria e as eletromagnética oscilam os campos. Transversal Longitudinal Oscilação Propagação Fenômenos • Reflexão:parte da onda fica no mesmo meio e muda de direção com ângulo de reflexão igual ao de incidência, no mesmo plano. • Refração: parte da onda sofre desvio na trajetória ao mudar de meio. O “f” não muda, mas o “λ” e a “v” se alteram. • Absorção: parte da energia da onda é absorvida pelo meio. • Interferência: as amplitudes das ondas se somam ou se subtraem quando uma passa pela outra. • Batimento: interferência com as ondas de “f” próximas, a “A” varia ficando o som forte e fraco. • Difração: a onda se esparrama ao passar por um obstáculo ou fenda de tamanho proporcional ao “λ”. • Ressonância: a onda faz vibrar um objeto cujo material tenha a freqüência natural igual a sua. • Polarização: a onda transversal é obrigada a vibrar só em um plano. 6 A velocidade de uma onda só depende do meio, assim a velocidade da fonte e/ou do observador só alteram o “f” e o “λ”. A λ fv l Espectro Interferência P x1 = distância da F1 ao ponto P. x2 = distância da F2 ao ponto P. 2 )2( l nx 2 )12( l nx Construtiva Destrutiva F1 F2 l p x T t Ay 2cos 0 “O sucesso é ir de fracasso em fracasso sem perder o entusiasmo” (Winston Churchill). “A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao tamanho original” (Albert Einstein). p p o i ppf 111 1 3600 a N v c n 2 1 2 1 2 1 1 2 1,2 sen sen l l v v n n n 2211 sensen nn maior menor L n n sen 2 21 cos )sen( e d f V 1 p p o i Estudo da luz “Quando se tem muito tempo para começar um trabalho, o primeiro esforço é mínimo. Quando o tempo se reduz a zero, o esforço beira as raias do infinito” (Murphy). Legenda v = velocidade (m/s) c = veloc. da luz (3.108m/s) λ = comprimento de onda (m) f = distância focal (m) p = distância do objeto (m) P’ = distância da imagem (m) o = altura do objeto (m) i = altura da imagem (m) V = vergência (di, dioptrias) n = índice de refração θ = ângulo (graus) α = ângulo (graus) d = deslocamento (m) e = espessura (m) N = número de imagens Pontos do eixo principal F = foco V = vértice C = centro de curvatura A = ponto antiprincipal R = raio de curvatura Raios notáveis • Ambas se correspondem, a direção paralela ao eixo principal e a que passa pelo F. • O raio que vai ao C volta sobre si mesmo. • O raio que vai ao V terá o ângulo de reflexão igual ao de incidência. Na lente ou no espelho, onde os raios se cruzam (exceto no foco) a imagem é real, mas se as projeções se cruzam então a imagem é virtual. Porém, se em nenhum caso se cruzam, então a imagem é imprópria. e d ' ' p n p n Câmara escura p P’ o i Reta normal Reflexão e refração θ1 θ2 n2 n1 Raio incidente Raio refratado θ1 Raio refletido Espelho plano Física α d d Prisma 2 R f i i’ r r’ δ A n1 n1 n2 rsennisenn 21 '' 21 rsennisenn 'rrA Aii 'd A luz se propaga sempre em linha reta no vácuo. Cores Objeto branco reflete todas as cores, o negro absorve tudo e os outros só refletem a própria cor. O azul absorve as outras cores e só rejeita o azul, se não tiver o azul na luz ele fica preto. θ1 θ2 n2 n1 Deslocamento lateral n1 θ1 Profundidade aparente O n e o p se referem ao objeto, o p’ à imagem e o n’ ao observador. Observador Imagem p p’ n n’ Objeto Formação de imagens em espelhos curvos e lentes nvácuo = 1 nar ≈ 1 nágua = ⁴⁄₃ eixo principal o C F V i A A F F f p’ p o i Referencial + Imagem i > 0 → direita i < 0 → invertida p’ > 0 → real p’ < 0 → virtual Espelho Lente Tipo de espelho ou lente f > 0 → côncavo ou convergente f < 0 → convexo ou divergente Ângulo Limite P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et 21 11 1 RRn n V ar lente 7 Equação dos fabricantes de lentes. Miopia Hipermetropia Ce 19106,1 229 0 /109 CmNk mF /108,8 120 e enQ t Q i A L R r 4231 RRRR U Q C d A C e 2 2UC Energia 321 RRRReq 321 1111 RRRReq 21 21 RR RR Req 321 CCCCeq 321 1111 CCCCeq iRU UiP 2iRP irU x R i S SS 'xx x h U irU 'x U 'x h Legenda i = corrente elétrica (A, ampères) U = tensão elétrica (V, volts) R = resistência (Ω, ohms) ρ = resistividade (Ω.m) P = potência (W, watts) Q = carga elétrica (C, coulombs) v = velocidade (m/s) t = tempo (s, segundos) η = rendimento ξ = força eletromotriz (V) ξ’ = força contra eletromotriz (V) r = resistência interna (Ω) C =capacitância (F, farads) d = distância (m, metros) L = comprimento (m) A = área (m2) Gerador Receptor r icc x Circuitos elétricos Circuitos U (V) i (A) Receptor Resistor Gerador ξ ξ’ R U P 2 Associações de resistores Série Paralelo n R Req Só dois em paralelo “n” iguais em paralelo 321 iiiitotal 321 UUUU total 321 iiiitotal 321 UUUU total Associações de capacitores Série Paralelo Carga elementar Constante elétrica do vácuo Permissividade elétrica do vácuo Ponte de Wheatstone L Geradores e receptores em série. Capacitores Medidores elétricos Amperímetro Voltímetro rRS RRm Receptor Gerador 321 QQQQtotal 321 QQQQtotal “Se você for esperar o motivo certo para fazer alguma coisa, nunca fará nada” (Murphy). "Qualidade significa fazer certo quando ninguém está olhando" (Henry Ford). P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et 8 Leis de Kirchhoff 1ª lei: a soma das correntes que chega a um nó é igual à soma das correntes que saem. 2ª lei: a soma das ddp ao longo de uma malha é igual a zero. Resistor i + - i - + Sinal positivo Sinal negativo de U A s et a ve rm el h a é o re fe re n ci al a d o ta d o . RS V A G r Rm G r R i r ξ i r ξ' R1 R2 R3 U R1 R2 R3 U C1 C2 C3 C1 C2 C3 U R1 R2 R3 R4 G i1 i2 i = 0 Capacitor A física me deixa zen... É, zen paziênzia nenhuma! 2 21 d QQ kF 2d Q kE dEU d Lii F paralelosfios p m 2 21 d i B fio p m 2 L Ni BSolenóide m senBvqF qEF dEq tRegra da mão direita Regra da mão esquerda Eletromagnetismo Ce 19106,1 229 0 /109 CmNk ATm /104 70 pm mF /108,8 120 e Legenda i = corrente elétrica (A, ampères) U = tensão elétrica (V, volts) Q = carga elétrica (C, coulombs) q = carga elétrica de prova (C) v = velocidade (m/s) t = tempo (s, segundos) F = força (N, newtons) τ = trabalho (J, joules) E = campo elétrico (N/C ou V/m) B = campo magnético (T, teslas) ξ = força eletromotriz (V) d = distância (m, metros) L = comprimento (m) A = área (m2) φ = fluxo magnético (Wb, weber) N = número de espiras saindo do papel entrando no papel Carga elementar Constante elétricado vácuo Permissividade elétrica do vácuo Permissividade magnética do vácuo Linhas de campo Se a carga for negativa o sentido da força se altera. As linhas de campo elétrico saem de cargas positivas e entram nas cargas negativas. As linhas de campo magnético são fechadas em si mesmas, em torno do movimento de uma partícula portadora de carga elétrica. As linhas de campo nunca se cruzam. Quanto mais intenso é o número de linhas mais forte é o campo nesse local. O vetor do campo é sempre tangente à linha em qualquer ponto considerado. d F F Q1 Q2 Força e campo elétrico senLiBF E +q F Campo Elétrico Uniforme (CEU) d Equipotencial N S B Campo magnético i B d L L N S Solenóide Fio raio i Bespira 2 m L i1 i2 d Indução eletromagnética Normal Área cos AB t x N S B Movimento S N i Lei de Lenz: o campo magnético induzido no solenóide sempre se opõe ao movimento do imã que o gerou, transformando a energia cinética do imã em energia elétrica no solenóide. B “Tudo leva mais tempo do que todo o tempo que você tem disponível” (Murphy). "O futuro dependerá daquilo que fizermos no presente" (Gandhi). + - P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et 9 1 2 2 1 2 1 i i N N U U Transformadores Só funciona com corrente alternada. O movimento dos elétrons das moléculas da magnetita (Fe3O4) alinhadas formam o campo magnético do imã. Eu acho que estudar de mais causa alucinações. Você já viu algum duende azul hoje? Estudo do átomo P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et “Não pergunte o que o seu país pode fazer por você, mas o que o você pode fazer pelo seu país” (John F. Kennedy). 10 fhE Dualidade onda-partícula Legenda E = energia (J, joules) f = freqüência (Hz, hertz) t = tempo (s, segundos) T = temperatura (K, kelvin) s = espaço (m, metros) λ = comprimento onda (m) v = velocidade (m/s) m = massa (kg) Q = quantid. mov. (kg.m/s) Constante de Planck h = 6,63.10-34J.s Velocidade da luz c = 3.108m/s fv l Quando o átomo recebe energia os seus elétrons ficam excitados e sobem alguns orbitais, porém logo caem porque são instáveis, isso libera a energia recebida na forma de uma ondulação eletromagnética. Um pacotinho de onda eletromagnética é um fóton e a sua energia depende da sua freqüência. fóton emitido fóton absorvido Radioatividade é a emissão de partículas do núcleo atômico, a radiação alfa são prótons e nêutrons unidos como núcleos de hélio, a beta são elétrons ou anti-elétrons (pósitrons) e a gama são ondas eletromagnéticas de altíssima energia. Penetram, a alfa a pele, a beta até 1 mm de alumínio e a gama de 2,5 a 5 cm de chumbo. vmQ vm h Q h l p4 h Qx x Princípio da incerteza O espectro é a digital do átomo, com a sua freqüência mais intensa pode-se calcular a sua temperatura. Emissão e absorção de luz picofT 1210.7,9 p4 h tE p4 h Qy y p4 h Qz z x y z Efeito fotoelétrico Fótons na freqüência certa podem empurrar os elétrons. massa carga spin compon nome Bárions Mésons 940 MeV 0 ½ ddu nêutron n 938 MeV +1 ½ duu prótron p 1672 MeV -1 ³⁄₂ sss Ômega menos Ω 140 MeV +1 0 ud pi mais π ˉ + 494 MeV +1 0 us k mais K + ˉ ˉ 770 MeV +1 1 ud ro mais ρ + ˉ 940 MeV 0 ½ ddu antinêutron n 938 MeV -1 ½ duu antiprótron p 1672 MeV +1 ³⁄₂ sss Ômega mais Ω 140 MeV -1 0 du pi menos π - 494 MeV -1 0 su k menos K - ˉ ˉ 770 MeV -1 1 du ro menos ρ - ˉ + ˉ ˉ ˉ ˉ --- --- ˉ Radiação x a abxb log BABA aa loglog 1log aa ma m a log ba ba log xx loglog10 bmb a m a loglog BABA aaa logloglog BA B A aaa logloglog b bbco aaa 1 logloglog a b a b b c c a 10 10 log log log log log Logaritmos 01log a 718281828,2e 1iep 141592654,3p 1i P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et Números complexos 1i ibaz 222 baz 22 21 2 1 zz zz z z a b tg 22 ba r )(cos r seniz iez r )(cos r nseninz nn nn ibaz )( Progressões rnaan )1(1 1 1 nn qaa 2 )( 1 raaS nn 1 )1(1 q qa S n n Aritmética Geométrica q a S 1 1 nnn aaP 1 Análise combinatória np 1...)2()1(! nnnn !nPn )!( ! pn n Apn !)!( ! ppn n C pn n p pnpp n n xaCax 0 )( Matemática financeira JCM Simples tiCJ Juros tiCM )1( Compostos C = capital inicial ($) M = montante ($) J = juros ($) i = taxa ( 1 = 100%) “O que me preocupa não é o grito dos maus. É o silêncio dos bons” (Martin Luther King Jr). “Respeitem os nerds, pois amanhã eles poderão ser seus patrões” (Bill Gates). 11 Apêndice de Matemática 1 Geometria analítica 222 )()( BABAAB yyxxd 1 1 1 2 1 33 22 11 yx yx yx Área 1 q y p x xtgm nxmy )( 00 xxmyy 22 00 ba cybxa d pr sr sr mm mm tg 1 Circunferência de centro em (a,b) 222 )()( rbyax 022 EyDxCyBxA 2 C a 2 D b Ebar 22 02 cxbxa Funções Se a = 1 bxx 21 cxx 21 Vértice a b xv 2 a yv 4 a b x 2 cab 42 )( nxmsenbay a → altera o ponto de início b → altera a amplitude e afeta a imagem m → altera a absissa n → altera o período 02 cxbxa Bhaskara a cabb x 2 42 Soma dos termos Soma dos termos 1 nn aar 1 n n a a q Limite da soma decrescente Produto dos primeiros termos da P.G. ibaz Im ag in ár io s reais θ a b ρ Arranjo Combinação Permutação y x B xA yB A xB yA Distância entre dois pontos Distância de um ponto a uma reta Ângulo formado entre duas retas Equação da reta Se p.q≠ 0 sr mmsr // sr mmsr )1( Área de um triângulo c y x x1 x2 y x xv yv Vértice O grito. Munch. Apêndice de Matemática 2 P ro f. Farlei R o b erto M azzario li – w w w .farlei.n et Polígonos convexos Quadrado 2lA C ba A sen 2 4 3 6 2l A 2rA p 2lA 3lV 23 aA 12 2 3a V 232 aA 3 2 2a V hrA p2 hrV 2p rrhrA 22p hrV 2 3 1 p 24 rA p 3 4 3r V p 1cos22 sen cos sen tg sen g cos cot cos 1 sec sen ec 1 cos 1sec 22 tg1cotcos 22 gec )cos()sen()cos()sen()sen( abbaba )sen()sen()cos()cos()cos( bababa )()(1 )()( )( btgatg btgatg batg atg atg atg 21 )(2 )2( )cos()sen(2)2sen( aaa aaa 22 sencos)2cos( 2 )cos(12 aa sen 2 )cos(1 2 cos aa )cos(1 )cos(1 2 a aa tg 2 cos 2 sen2)sen()sen( qpqp qp 2 cos 2 cos2)cos()cos( qpqp qp 2 sen 2 sen2)cos()cos( qpqp qp Trigonometria sensen )( cos)cos( tgtg )( cos FFx senFFy 222 yx FFF x y θ F +1 -1 +1 -1 Fx 0 Fy 0º 180º 270º 90º 2 1 2 1 2 2 2 3 2 3 2 2 cos θ sen θ θ 30º 45º 60º hip op sen hip adj cos 222 cba Pitágoras a c b adj op tg op hip csc adj hip sec op adj cot F = número de faces V = número de vértices A = número de arestas D = número de diagonais N = número total de lados Mediana → baricentro bissetriz → incentro mediatriz → circuncentro alturas → ortocentro A = área V = volume l = lado h = altura d = diâmetro a = raio de incentro (apótema) r = raio do circuncentro p = semi-perímetro 2 AFV AN 2 )2(3600 VSi lh 2 2l r 2 l a lp 2 2 ld Triângulo eqüilátero 4 32 l A 2 3 l h 3 3l r 6 3 l a 2 3 l p Triângulo retângulo R senC c senB b senA a 2 Acbcba cos2222 Círculo Hexágono 3 lh lr 2 3 l a lp 3 Cilindro Esfera Octaedro Cone Cubo Tetraedro 12 Pirâmide 3 hA V base )180( 0 sensen )180cos(cos 0 h a b c m n b.c = a.h b2 = m.a c2 = n.a h2 = m.n )2(1800 nSi Poliedros convexos 2 )3( nn D n = número de lados D = número de diagonais 0360eS É hora de dar tchau! “Cada professor parte do pressuposto de que você não tem mais o que fazer, senão estudar a matéria dele” (Murphy).
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