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Fala, moçada, beleza? Olha só que legal ♥ Eu reuni todas as fórmulas da física para você. Mas calma, você não precisa saber tudo isso para ser aprovado(a). Os conteúdos de física divulgados pelos vestibulares não aparecem nas provas de modo bem distribuído. Há assuntos que caem praticamente todos os anos e outros que aparecem tão pouco que não valem muito a pena. Isso mesmo, não estude muito o que é difícil de aprender e cai pouco. Você deve se concentrar no que mais aparece nas provas e também no que é mais fácil para você aprender. O estudo seletivo te leva à aprovação! Você não tem tempo nem paciência para decorar tantas fórmulas assim. É desumano isso... Após muito estudo de análise das provas nesses meus 28 anos de professor de cursinho, eu sei as fórmulas e conteúdos que mais caem e o que quase não cai. Imprima este e-book e assista ao vídeo no canal Pinguim Vídeo Física onde eu explico direitinho quais fórmulas e conteúdos você deve estudar mais para ser aprovado no seu vestibular. Estude muito, mas com inteligência. Professor Pinguim 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 ondaseletromagnéticas 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 Quantidade de 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 (𝑡𝑡𝑟𝑟á𝑓𝑓𝑖𝑖𝑐𝑐𝑜𝑜 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 Nova Plataforma em julho de 2019
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