Resumo de física

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Resumo de física

  1. 1. Tomás WilsonCINEMÁTICA - RESUMO TEÓRICO1. VELOCIDADE MÉDIA 3. ACELERAÇÃO ESCALAR MÉDIA É o quociente entre o espaço percorrido s e o intervalo É o quociente entre a variação de velocidade V e o inter-de tempo t correspondente: valo de tempo t correspondente. V s am  Vm  t t Para um intervalo de tempo muito pequeno, a aceleração Para um intervalo de tempo muito pequeno, a velocidade escalar média é denominada aceleração escalar instantânea e éescalar média é denominada velocidade escalar instantânea e indicada por a.é indicada por V. 4. MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARI- V  0  movimento progressivo ADO (MUV)  Se: V  0  movimento retrógrado  V  0  repouso É aquele que a aceleração escalar é constante e igual à  aceleração escalar média. • FUNÇÕES HORÁRIAS:2. MOVIMENTO UNIFORME (MU) Um corpo realiza MU quando percorre distâncias iguais at 2em intervalos de tempos iguais, isto é, V = cte  0. S = So + Vot + 2• FUNÇÃO HORÁRIA: S = So + Vt V = Vo + at• GRÁFICOS: a = cte  0 V>0 V<0 • FUNÇÃO DE TORRICELLI: V2 = Vo2 + 2a s S = So + VT • GRÁFICOS: a) a) V = cte  0 1FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  2. 2. Física Tomás Wilson b) b) 6. LANÇAMENTO HORIZONTAL Seja um corpo lançado horizontalmente, no vácuo, com  velocidade inicial v o . c) c) 7. TEMPO DE QUEDA 2H tq  g • PROPRIEDADES DOS GRÁFICOS: Gráfico Área 8. ALCANCE SxT – A = VX . tq VxT S axT V 9. LANÇAMENTO OBLÍQUO Vx = Vo cos  5. QUEDA LIVRE Voy = Vo . sen  A queda dos corpos no vácuo é um movimento retilíneo uniformemente variado, com aceleração de módulo igual ao da gravidade. • REFERENCIAIS: 10. VETORES Vetor é um segmento orientado dotado de: Módulo, direção e sentido. orientado para cima a = –g orientado para baixo a = +g   a) Vetor soma S ou vetor resultante R . • FUNÇÕES: v = vo + gt v 2 = vo2 + 2gs gt 2 s = vot + 22 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  3. 3. Física Tomás Wilson Para um intervalo de tempo muito pequeno, a velocidade R  a 2  b 2  2ab cos  Módulo de R. vetorial média é denominada velocidade vetorial instantânea  e é indicada por V . A velocidade vetorial instantânea é tangente à trajetória. R  a 2  b2 Módulo de R. DINÂMICA b) Componentes retangulares. 1. FORÇA RESULTANTE É a força, que, se substituísse todas as outras que agem sobre um corpo, produziria nele o mesmo efeito que todas as forças aplicadas. * Duas forças concorrentes formando um ângulo . ax = a . cos  ay = a . sen  11. VELOCIDADE VETORIAL MÉDIA ( Vm ) Em módulo: FR  F12  F2 2  2 F1F2 cos   É o quociente do vetor deslocamento  r e o intervalo * Duas forças concorrentes e perpendiculares entre si.de tempo t gasto nesse deslocamento. Em módulo: FR  F12  F2 2 2. PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂ- MICA (PFD) A força resultante aplicada a um corpo é igual ao produto   r da sua massa pela aceleração adquirida. Vm = t R F m    • CARACTERÍSTICAS DE Vm .   FR  m . a r Módulo: Vm = 3. PESO DE UM CORPO t  Direção: a mesma que  r É a força de atração da gravidade que a Terra exerce sobre  um corpo. Sentido: o mesmo de  r    P  m.g 3FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  4. 4. Física Tomás Wilson  4. LEI DE HOOKE Sentido: o mesmo de a t Em regime de deformação elástica a intensidade da força Em qualquer instante temos: F é proporcional à deformação provocada. FR  Ft2  Fc  FR  Ft2  Fc 2 2 2 7. TRABALHO DE UMA FORÇA Fel = K . X (deformação) 5. FORÇA DE ATRITO  = F . s . cos Se  = 0  t =F.d Se a força tem o mesmo sentido do deslocamento, o trabalho é motor, se sentido contrário, o trabalho é resistente. motor > 0 e resistente < 0 * Propriedade Fat =  . N Em que: : coeficiente de atrito N: reação normal do apoio 6. FORÇA CENTRÍPETA A área A é numericamente igual ao trabalho: N  A 8. TRABALHO DA FORÇA E PESO * Subida * Descida  Características Fc Módulo: Fc  m . V 2 / R  Direção: perpendicular a v Sentido: para o centro OBS: Se o movimento for circular e uniformemente variado, temos: 9. POTÊNCIA Potência média é o quociente do trabalho  desenvolvido por uma força e o tempo t gasto em realizá-lo. Pot = /t Características da força tangencial Se o intervalo de tempo for muito pequeno, definimos a potência instantânea como sendo: Módulo: Ft = m . at Pot = F . V Direção: tangente à trajetória em que: v é a velocidade instantânea.4 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  5. 5. Física Tomás Wilson10. RENDIMENTO * propriedade O rendimento de uma máquina é o quociente entre a po-tência útil Pu e a potência total Pt. Pot u n Pot t A área A é numericamente igual ao impulso da força:11. ENERGIA N I A *Cinética *Potencial gravitacional 15. QUANTIDADE DE MOVIMENTO  Características de Q   Módulo: Q  m . v  Direção: a mesma de v  *Potencial elástica Sentido: o mesmo de v 16. TEOREMA DO IMPULSO  O impulso da força resultante FR que atua num ponto material no intervalo de tempo t é igual à variação da quantida- de de movimento do ponto material nesse intervalo de tempo.12. TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA O trabalho realizado pela força resultante que atua sobreum corpo é igual à variação da energia cinética desse corpo. 17. PRINCÍPIOS DA CONSERVAÇÃO m 2  (V  Vo 2 ) ou  = Ec * Sistema conservativo * Sistema isolado 2  Em = cte Q total = cte13. ENERGIA MECÂNICA ou ou Energia Mecânica de um corpo é a soma das energias   E mi  E m f Qi  Q fcinética e potencial. Em = Ec + Ep14. IMPULSO DE UMA FORÇA  Características de I   Módulo: I  F . t  Direção: da força F  Sentido: da força F 5FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  6. 6. Física Tomás Wilson 18. CHOQUES QUANTIDADE DE COEFICIENTE DE CHOQUE ENERGIA CINÉTICA MOVIMENTO RESTITUIÇÃO   Perfeitamente elástico E c i  Ec f Qi  Qf e=1   Parcialmente elástico E c i  Ec f Qi  Qf 0<e<1   e=0 Inelástico Ec i  Ec f Qi  Qf Os corpos ficam juntos após o choque. O coeficiente de restituição e é dado por: velocidade relativa de afastamento e velocidade relativa de aproximação As figuras a seguir mostram alguns casos de choques: (I) (II) (III) V B V A Em qualquer caso: e  V  V A B As velocidades devem ser substituídas pelos valores algébricos. ELETROSTÁTICA PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS CARGAS ELÉ- TRICAS 1 . CONCEITOS BÁSICOS As cargas elétricas não podem ser criadas nem destruídas. Se num fenômeno aparecem (ou desaparecem) cargas positi- CARGA ELÉTRICA vas, no mesmo fenômeno aparecerá (ou desaparecerá) igual Propriedade das partículas elementares que constituem um quantidade de cargas negativas, de modo que a soma algébrica átomo. Existem dois tipos de cargas elétricas: das cargas permanece constante. positiva (+): característica dos prótons. negativa (-): características dos elétrons. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Em termos absolutos, a carga elétrica de um próton é igual • Por atrito – Quando duas substâncias de naturezas à de um elétron, e é chamada de carga elétrica elementar (e). diferentes são atritadas, uma delas transfere elétrons para a outra, ficando uma eletrizada positivamente e a CORPOS ELETRIZADOS outra eletrizada negativamente. Normalmente, os átomos que constituem um corpo apre- • Por contato – Através do contato, um corpo eletrizado sentam o mesmo número de prótons e elétrons. Nesse caso, o poderá transferir cargas em excesso para outro eletri- corpo é chamado de eletricamente neutro. Se acrescentarmos camente neutro, ficando ambos eletrizados. ou retirarmos elétrons dos átomos, o corpo ficará eletrizado. • Por indução – A presença de um corpo eletrizado positivamente – quando se retiram elétrons. (indutor) próximo a um condutor eletricamente neutro, negativamente – quando se acrescentam elétrons. faz com que ocorra no segundo uma separação de car- gas positivas e negativas. Ligando-o à terra, as cargas PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO E REPULSÃO de mesmo sinal que as do indutor são neutralizadas. Cargas elétricas de mesmo tipo (sinal) se repelem e car- Desfazendo-se a ligação, o corpo fica com excesso de gas elétricas de tipos diferentes se atraem. cargas de sinal contrário às do indutor.6 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  7. 7. Física Tomás WilsonCORPOS CONDUTORES E ISOLANTES IV Linhas de força de um campo elétrico são linhas tangentes . ao vetor campo elétrico em cada um dos seus pontos. Materiais condutores são aqueles que apresentam car-gas elétricas móveis em suas estruturas. Quando se eletrizauma região de um condutor, a carga em excesso se espalha portodo o corpo. Materiais isolantes são aqueles que não apresentam car-gas móveis em sua estrutura. Ao se eletrizar uma região de umisolante, as cargas permanecem restritas a essa região.2. LEI DE COULOMB V. Campo Elétrico Uniforme: é aquele onde o vetor campo  Entre duas cargas elétricas puntiformes, Q1 e Q2, separa- elétrico E é o mesmo em todos os pontos.das pela distância r, no vácuo, existirá uma força de atração (ourepulsão) F, dada pela expressão: K.Q1Q 2 F d2 Unidade SI 4. POTENCIAL ELÉTRICO Carga elétrica: coulomb (C) I. Definição N.m 2 EP K o  9,0.10 9 V C2 q II. Potencial de Carga Puntiforme3. CAMPO ELÉTRICOI. Definição: É a região que envolve uma carga ou uma distri- KQ V buição de cargas. d Uma carga de prova q colocada num ponto p de um campo  III. Energia Potencial Eletrostática elétrico fica sujeita a uma força F de origem elétrica. KQq Ep   d  F E Se as cargas forem de mesmo sentido (forças repulsivas) q a energia potencial é positiva. Se as cargas forem de sinais contrários (forças atrativas) q>0 q<0     a energia potencial é negativa. EeF EeF IV. Trabalho no Campo Eletrostático mesmos sentidos sentidos opostos  = q (VA - VB)II. Campo Elétrico de uma carga puntiforme fixa. Deslocamento Espontâneo de Partículas Eletrizadas. KQ E As partículas eletrizadas (positivas ou negativas) se des- d2 locam espontaneamente no sentido de diminuir sua energia potencial. As partículas positivas vão do potencial mais elevado para o mais baixo.III. O vetor campo elétrico de várias cargas puntiformes. As partículas negativas vão do potencial mais baixo para o mais alto. V. Relação entre a intensidade do campo e o potencial para campo uniforme. VA - VB = E . d ou VAB = E . d 7FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  8. 8. Física Tomás Wilson ELETRODINÂMICA 1. INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉ- 4. ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES TRICA Associação em série A intensidade da corrente elétrica é o quociente entre a quantidade de carga Q que atravessa a secção transversal de um condutor e o tempo t gasto nessa passagem. • Todos os resistores são percorridos pela mesma cor- rente elétrica. • A ddp total é dada por: U = U1 + U2 + U3 2. LEIS DE OHM • A resistência do resistor eqüivalente é dada por: Resistor é um elemento e circuito cuja função exclusiva é R = R1 + R2 + R3 transformar energia elétrica em energia térmica ou regular a intensidade elétrica. 1a Lei U = Ri • Todos os resistores estão sob a mesma ddp U. • A corrente total é dada por: Curva característica i = i1 + i2 + i3 • A resistência do resistor eqüivalente é dada por: U1 1 1 1 1 tg  = = R = Cte    i1 R R1 R 2 R 3 5. GERADORES Gerador é um elemento de circuito cuja função é converter energia não elástica (química, mecânica etc.) em energia elétrica. 2a Lei  R =  S • Fórmula do gerador U = E - ri • Curva característica 3. POTÊNCIA DISSIPADA i  O  U  E  i  i cc  U  O (gerador em curto circuito) P = Ui  tg   r   = P . t Em que: 1 cal = 4,18 J 1 kWh = 3,6.106 J8 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  9. 9. Física Tomás Wilson6. RECEPTORES CAPACIDADE DE UM CAPACITOR PLANO Receptor é um elemento de circuito que converte energia Aelétrica em outra forma de energia que não é exclusivamente C  dtérmica. Onde:  – permissividade elétrica • Fórmula do receptor ENERGIA POTENCIAL NUM CAPACITOR U = E’ + r’i Um capacitor carregado armazena uma quantidade de • Curva característica energia potencial elétrica dada por:  i  O  U  E QU CU 2  Ep = ou Ep = i  i1  U  U1 2 2 tg   r  ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES • Rendimento • Associação em série Pt = Ui potência elétrica consumida Pd Pu = E’i potência elétrica útilPt  receptor  Pu A tensão da associação é igual à soma das tensões de Pd = r’ i2 potência elétrica dissipada cada capacitor: U = U1 + U2 + U3 Pu  Pt Todos os capacitores têm a mesma carga Q. A capacidade equivalente da associação é dada pela ex- pressão:7. CAPACIDADE DE UM CONDUTOR 1 1 1 1 Um corpo condutor carregado com uma carga Q adquire    C eq C1 C 2 C3um potencial elétrico V. Define-se capacidade desse condutor(C) a relação: • Associação em paralelo Q C V CAPACITORES São dispositivos que têm por finalidade armazenar ener-gia elétrica. A carga da associação é igual à soma das cargas de cada O capacitor mais comum é o capacitor plano, constituído capacitor:por duas placas condutoras dispostas paralelamente e Q = Q1 + Q2 + Q3eletrizadas com cargas de sinais contrários +Q e –Q. Todos os capacitores estão submetidos à mesma tensão U.CAPACIDADE DE UM CAPACITOR A capacidade eqüivalente da associação é igual à soma Sendo U a diferença de potencial entre as placas e Q o valor das capacidades de cada capacitor:absoluto da carga em cada placa, a capacidade do capacitor é: Ceq = C1 + C2 + C3 Q C U Unidade SI C capacidade elétrica: farad (F) - 1F = 1 V 9FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  10. 10. Física Tomás Wilson MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO 1. CONCEITOS BÁSICOS  3 . VETOR INDUÇÃO MAGNÉTICA ( B ) Pólos magnéticos de mesmo nome se repelem e de nomes PRODUZIDO POR CORRENTES contrários se atraem.  As linhas de indução de um campo magnético são sem- 1º – B no centro da espira. pre fechadas, externamente; saem do PÓLO NORTE e chegam ao PÓLO SUL.  0i As propriedades magnéticas dos ímãs se revelam mais B= 2R intensamente nas regiões polares. T.m  0 = 4 . 10-7 A  2º – B de um fio condutor retilíneo.  0i B= 2d Os pólos magnéticos são inseparáveis, isto é, se cortar- p mos um ímã ao meio, obteremos dois novos ímãs, cada um com d N e S magnéticos. 2. SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS  3º – B de um solenóide. FERROMAGNÉTICAS – são aquelas facilmente magne- tizadas. Ex.: ferro, cobalto, níquel, gadolíneo, disprósio e ligas N B = 0 i especiais de aço.  PARAMAGNÉTICAS – são aquelas fracamente magneti- zadas. Ex.: manganês, cromo, estanho, alumínio, ar, platina etc. DIAMAGNÉTICAS – são aquelas cuja influência magné- tica é invertida, isto é, são repelidas. Ex: cobre, bismuto, ouro etc. 4. FORÇA MAGNÉTICA SOBRE CARGAS O aquecimento de um ímã faz com que ele perca suas MÓVEIS propriedades magnéticas. O aumento de temperatura corresponde a um aumento de energia cinética dos átomos do 1. MÓDULO material, o que provoca o desalinhamento dos ímãs ele- mentares. Fm = q . V . B sen    Para os materiais ferromagnéticos, existe uma temperatu-  = ângulo entre V e B . ra, denominada ponto Curie, em que os ímãs elementares se desfazem. Acima dessa temperatura, o material deixa de ser 2. DIREÇÃO ferromagnético. Perpendicular no plano formado pelos vetores . OERSTED descobriu que "Corrente elétrica produz em torno de si campo magnético." 3. SENTIDO Dado pela regra do empurrão. 5. MOVIMENTO DE UMA PARTÍCULA NUM CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME 1º CASO – partícula lançada paralelamente ao campo.  = 0o ou  = 180º, o MOVIMENTO em MRU.10 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  11. 11. Física Tomás Wilson2º CASO – partícula lançada perpendicularmente ao 2. DILATAÇÃO campo. A) DILATAÇÃO LINEAR  = 90º, a força magnética é máxima, o MOVIMENTOserá MCU, e o raio da circunferência será dado por: mV R q.B3º CASO – partícula lançada obliquamente ao campo. O movimento será helicoidal uniforme. Se temos um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica no interior de B , a força magnética determinada por: T = T – T0 Fm = Bi  . sen  L = L – L0 q = ângulo entre o condutor e o campo magnético. Se temos dois condutores paralelos, a força magnética será: L = L0 T "De ATRAÇÃO se as correntes tiverem mesmo sentido." L = L0(1 +  T) "De REPULSÃO se as correntes tiverem sentidos opostos." O módulo da Força entre os dois condutores é: onde: T > T0  0 . i1. i 2  = coeficiente de dilatação linear ( oC-1). Fm  2 d B) DILATAÇÃO SUPERFICIAL6. FLUXO MAGNÉTICO  = B . A . cos  Unid.  = T . m2 = Wb (werber)7. INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA T = T – T0LEI DE FARAD "Toda vez que há variação do fluxo magnético através de A = A0Tum circuito, surge uma força eletromotriz, chamada feminduzida." A = A0(1 + T)     = coeficiente de dilatação superficial. t  = 2 O sentido da corrente induzida é determinada pelaLEI DE LENZ: C) DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA "O sentido da corrente induzida é tal que provoca umaoposição à sua causa."TERMOLOGIA1. TERMOMETRIA V = V – V0 V =V0T  = 3  V = V0(1 + T)  = coeficiente de dilatação volumétrica. TC TF  32 T  273   K 5 9 5 11FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  12. 12. Física Tomás Wilson D) DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS Q: quantidade de calor trocada durante a mudança de estado (cal). Q=M.L m: massa do corpo (g) L: calor latente de mudança de estado Dilatação (cal/g) V ao aparente E) DIAGRAMA DE ESTADO Vreal = Vap + VF real = ap + F Diagrama de estado de uma substância é o gráfico que representa as curvas de fusão, de vaporização e de sublima- dilatação real do líquido ção, conjuntamente: VR = V0 . R T dilatação aparente do líquido Vap = V0 . ap T dilatação volumétrica do recipiente VF = V0. F T 3. CALORIMETRIA A) FÓRMULA FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA Q = quantidade de calor: (cal) Q = m . c . T m = massa do corpo (g) c = calor específico: (cal/g oC) T = variação de temperatura (oC) Substância que aumenta de volume ao se fundir T > To: CALOR RECEBIDO  Q > 0 To > T: CALOR CEDIDO  Q < 0 4. PROPAGAÇÃO DO CALOR B) CAPACIDADE TÉRMICA DE UM CORPO C = Q/DT ou C=m.c (cal/oC) C) TROCA DE CALOR Num sistema termicamente isolado: QA + QB = 0 FLUXO DE CALOR (): quantidade de calor que atra- vessa a parede de área S na unidade de tempo. Q cal J = ;  wat t S S QA = – QB A) Condução Propagação do calor de molécula a molécula sem que elas sejam deslocadas. TA = TB = T’ Equilíbrio térmico D) MUDANÇA DE ESTADO Calor latente é a quantidade de calor necessária para que a unidade de massa de um corpo mude de estado físico. Duran- te a mudança, a temperatura permanece constante.12 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  13. 13. Física Tomás Wilson Em regime estacionário: 7 . PRI MEIR A LEI DA TER MO DI - NÂMICA APLICADA ÀS TRANSFOR- K.A (T2  T1 ) = MAÇÕES GASOSAS. e K: coeficiente de condutibilidade térmica do material (cal . s–1 . cm–1 . ºC–1) S: área da superfície atravessada.B) Convecção Propagação do calor nos líquidos ou nos gases atravésdo próprio fluído aquecido. 8. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICAC) Irradiação - MÁQUINA TÉRMICA Propagação de energia através do mesmo, mesmo na au- Q1: calor retirado dasência de matéria. fonte quente.5. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA Q2: calor rejeitado à fonte fria. U: variação da energia interna. U = Q -  Q: calor trocado pelo gás. : trabalho útil. t: trabalho realizado pelo gás. Convenção de sinais: expansão: V > 0  > 0 compressão: V < 0  < 0 temperatura do sistema aumenta: t > 0 U > 0   Q1  Q 2 temperatura do sistema diminui: t < 0 U < 0  Q2 Rendimento:    1 Q1 Q16. TRABALHO ATRAVÉS DA ÁREA Num diagrama p x V o trabalho realizado é numericamente 9. CICLO DE CARNOTigual à área sob a curva. Ciclo teórico que permite o maior rendimento entre as máquinas térmicas: Transformações: A  B: isotérmica B  C: adiabática C  D: isotérmica D  A: adiabática Numa transformação cíclica: T2 Q1 T1 Rendimento (máximo): max  1  T  1 Q2 T2 sentido horário sentido anti-horário 13FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  14. 14. Física Tomás Wilson ÓPTICA GEOMÉTRICA 1. ESPELHOS ESFÉRICOS 2ª Lei de Snell ) * ESTUDO ANALÍTICO n1 . sen i = n2 . sen r Equação de Gauss i: ângulo de incidência. r: ângulo de refração. 1 1 1   f di d o Equação do aumento linear transversal Hi d A  i Ho do * ÂNGULO LIMITE L i = 90º Espelho côncavo: f > 0 e R > 0 onde: 2 F: distância focal ˆ L 1 do: distância do objeto ao vértice di: distância da imagem ao vértice A: aumento linear sendo: n1 > n2 Hi: altura da imagem Ho: altura do objeto n2 sen L  n1 Espelho convexo: f < 0 e R < 0 Como o ângulo limite ocorre sempre no meio mais Considerando sempre o objeto real (do > 0), temos: refringente, podemos escrever: n menor imagem real (di > 0) sen L  e invertida (Hi < 0) n maior Espelho côncavo imagem virtual (di < 0) e direita (Hi > 0) Reflexão total Quando a luz se propaga do meio mais refringente para o menos, com o ângulo de incidência maior que o ângulo limite, imagem virtual (di < 0) Espelho convexo há reflexão total. e direita (Hi > 0) 2. REFRAÇÃO DA LUZ 2 Índice de refração absoluto de um meio para determina- 1 da luz monocromática. velocidade da luz no vácuo C n  n 3. PROFUNDIDADE APARENTE velocidade da luz no meio v Observador no meio menos refringente: Índice de refração relativa do meio 2 em relação ao meio 1. n2 n 2,1  n1 HAP * LEIS DA REFRAÇÃO HREAL 1ª O raio incidente, a normal e o raio refratado são coplana- ) res. Imagem virtual mais próxima.14 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  15. 15. Física Tomás Wilson Observador no meio mais refringente. 6. LENTES ESFÉRICAS * ELEMENTOS HAP HREAL Imagem virtual mais afastada. nobservador HAP Em ambos os casos:  nobjeto HREAL C1 e C2: centros de curvatura R1 e R2: raios de curvatura4. LÂMINA DE FACES PARALELAS e: espessura da lente O: centro óptico da lente reta C1C2: eixo principal V1 e V2: vértices das faces * ESTUDO ANALÍTICO Fórmula dos pontos conjugados de Gauss 1 1 1   f di d o Fórmula dos fabricantes de lentes e . sen (i - r) 1  n lente   1 1  d  n  1   R  R   cos r f  meio   1 2 d: desvio lateral e: espessura da lâmina CONVENÇÃO: Se os meios externos forem iguais, o raio emergente éparalelo ao raio incidente. Lente convergente: f > 0 Lente divergente: f < 05. PRISMAS Face côncava: R < 0 Face convexa: R > 0 Imagem real: di > 0, Hi < 0 Imagem virtual: di < 0, Hi > 0 Aumento linear Hi d A  i Ho do A = r + r D = i + i - A D = D1 + D2 Vergência A = 2r 1 Desvio mínimo: quando i = i’ V Dm = 2i - A f A: ângulo de abertura ou de refringência D: desvio angular total D1: desvio angular na 1ª face D2: desvio angular na 2ª face 15FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  16. 16. Física Tomás Wilson GRAVITAÇÃO UNIVERSAL 1 . LEIS DE KEPLER ESTÁTICA a 1 lei (das órbitas): “Todos os planetas descrevem órbi- tas elípticas em torno do Sol, o qual ocupa um dos focos da 1) EQUILÍBRIO DE UM PONTO MATERIAL elipse”. 2a lei (das áreas): “Os planetas se movem em suas órbitas A condição necessária a superfície para o equilíbrio de com velocidades tais que, em intervalos de tempos iguais, as um ponto material é que a força resultante sobre ele seja nula. linhas que os unem ao Sol varrem áreas iguais”. 3a lei (dos períodos): “O quadrado do tempo que o plane- 2) EQUILÍBRIO DE UM CORPO EXTENSO ta leva para dar uma volta em torno do Sol é diretamente pro- Momento de uma força porcional ao cubo do raio médio da sua órbita.” P 2. LEI DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL - ENUNCIADO DE NEWTON: d GMm N .m2  F 2 No SI: G = 6,67 . 10-11 2 F d Kg 3. VARIAÇÃO DA GRAVIDADE COM A AL- M=Fxd No SI = Newton x metro TURA Para o equilíbrio de um corpo extenso, temos duas condi- GM ções: G , onde d é medida em relação ao centro do planeta. d2 1ª Força resultante nula; 4. CORPOS EM ÓRBITA 2ª O momento resultante, em relação a qualquer ponto, deve ser nulo. GM mV 2 GMm V EC   d 2 2d HIDROSTÁTICA GMm 1. Densidade EP Obs.: o referencial adotado é o infinito. d m d vol MOVIMENTO HARMÔNICO SIMPLES 2. Pressão 1) Período de um oscilador de mola F P m A T  2 K 3. TEOREMA DE ARQUIMEDES 2) Período de um pêndulo simples (para “Um corpo imerso, parcial ou totalmente, num fluido em pequenas amplitudes) equilíbro sofre a ação de uma força de direção vertical e de sentido de baixo para cima, com ponto de aplicação no centro  de gravidade do volume do fluido deslocado”. T  2 g  Tal força é denominada empuxo E e seu módulo é igual 3) Relação entre MHS e MCU ao peso do fluido deslocado. X = a cos (  t + 0 ) E = Pfd = mg = df . volfd . g V = -  a sen ( t + 0 )     2 a cos(  t   o )16 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  17. 17. Física Tomás Wilson4. PRESSÃO HIDROSTÁTICA 5. ELEMENTOS DE UMA ONDA PERIÓDICA A. Período (T) – É o tempo decorrido entre duas oscila- P = dgH ções consecutivas. B. Freqüência (f) – É o número de oscilações na unidade de tempo.5. RELAÇÃO DE STEVIN C. Comprimento de ondas ( ) – É a distância entre duas  p  dg  H cristas ou dois vales consecutivos. D. Amplitude (A) – É altura de uma crista ou a profundi-6. LEI DE PASCAL(PRENSA HIDRAÚLICA) dade de um vale em relação à posição de equilíbrio. F1 F P1 = P2   2 A1 A 2 6. EQUAÇÃO FUNDAMENTAL V = .f F1 F2 7. VELOCIDADE DE UMA ONDA NUMA CORDA A1 A2 T m V onde µ =  L 8. FENÔMENOS ONDULATÓRIOS7. LÍQUIDOS IMISCÍVEIS Reflexão, refração, difração, interferência e polarização. 9. ACÚSTICA H 1 De um modo geral, a velocidade do som guarda a seguin- te relação: h A B Vsólido > Vlíquido > Vgás 2 Var atmosférico = 340 m/s (a 15oC) PA = PB d1 gH = d2 gh 10. EFEITO DOPPLER d1 . H = d2 . h fo fF  V  Vo V  VFONDAS1. CONCEITO 0 F É uma perturbação que se propaga em um meio, promo- (+)vendo uma transferência de energia de um ponto a outro, sempromover, no entanto, o transporte de matéria.2. NATUREZA As ondas podem ser mecânicas ou eletromagnéticas.3. TIPOS Transversais e longitudinais.4. CLASSIFICAÇÃO Unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais. 17FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  18. 18. Física Tomás Wilson REVISÃO UFBA 1A ETAPA um objeto real, podemos garantir que é um espelho côncavo. I – ÓPTICA 20. ( ) Um espelho pode produzir uma imagem virtual e maior que o objeto. Esse espelho pode ser convexo. 01. Marque V ou F: 21. ( ) Um espelho convexo sempre produz imagem dire- ta em relação ao objeto. 01. ( ) Quando ocorre o eclipse parcial do Sol, o obser- vador se encontra na região de penumbra. 22. ( ) Se um objeto se aproxima de um espelho convexo, com uma velocidade V, a sua imagem também se 02. ( ) Um meio é chamado translúcido quando permite a aproxima do espelho, mas com velocidade menor passagem da luz de certa cor. que V. 03. ( ) Um ferro em brasa é uma fonte de luz primária flu- 23. ( ) Quando um objeto se move sobre o eixo principal de orescente. um espelho côncavo, andando do foco ao centro de 04. ( ) O corpo vermelho iluminado pela luz monocro- curvatura, sua imagem se aproxima do espelho. mática azul apresenta-se negro. 02. Complete as lacunas: 05. ( ) O corpo branco, iluminado por uma luz monocro- mática vermelha, absorve o vermelho e reflete as 01. A luz se propaga no vácuo com uma velocidade de, demais cores. aproximadamente, __________________________ . 06. ( ) Quando dois raios luminosos se cruzam cada um 02. Chama-se índice de refração absoluto de um meio à deles diminui um pouco a intensidade. razão entre _______________________________ e 07. ( ) A cor de um corpo visto por um observador é a ________________________________________ . cor que ele reflete. 03. O valor do índice de refração absoluto de uma substân- cia transparente é sempre _______________ que 1. 08. ( ) Um objeto que está a 20 cm de um espelho plano dista 30 cm da sua própria imagem. 04. O valor do índice de refração absoluto de um meio de pende ______________________ da luz que refrata. 09. ( ) Quando dois espelhos planos formam entre si um ângulo de 45°, produzem 8 imagens de um objeto 05. A expressão da Lei de Snell-Descartes é: ________ . colocado entre eles. 06. Quando a luz passa de um meio mais refringente para 10. ( ) Quando raios de luz se interceptam, cada um man- outro menos refringente, sua velocidade _________ tém o seu caminho, como se os outros não existis- e o raio refratado geralmente se _______ da normal. sem. 03. Complete as lacunas: 11. ( ) A difusão da luz permite a visualização dos obje- tos de vários ângulos. 01. As lentes de bordas finas e meio espesso recebem os nomes de ________________, _________________ 12. ( ) Quando um espelho plano gira de um ângulo de e __________________. 30°, o feixe de luz refletida gira de 60°. 02. As lentes de bordas grossas e meio fino recebem os 13. ( ) Um objeto colocado no centro de curvatura de um nomes de ________________, ________________ espelho esférico côncavo de 20 cm de distância e __________________. focal tem sua imagem situada a 40 cm do vértice do espelho. 03. Lentes de bordas finas, imersas num meio onde o índi- ce de refração é menor que o do material de que são 14. ( ) Toda imagem real é sempre invertida em relação feitas as lentes, são __________________________ ao objeto real. ________________________________________ . 15. ( ) Toda imagem virtual é sempre direita em relação ao objeto real. 04. Lentes de bordas grossas, imersas num meio com o índice de refração maior que o do material de que são 16. ( ) Se um espelho produziu uma imagem virtual e me- feitas as lentes, são __________________________ nor que o objeto real, este espelho será certamen- te um espelho côncavo. ________________________________________ . 17. ( ) Os espelhos convexos só podem produzir ima- 05. A distância entre o foco e o centro óptico da lente gens virtuais de objetos reais. ( ) chama-se _________________________________ . 18. ( ) Um objeto real produziu num espelho esférico uma 06. Lentes convergentes têm focos _______________ , imagem real, invertida e maior que o objeto. Neste ao passo que as divergentes têm focos __________ caso, podemos afirmar que f < do < R. _________________. 19. ( ) Se um espelho produz uma imagem invertida de18 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  19. 19. Física Tomás Wilson 07. Todo raio paralelo ao eixo principal de uma lente con- 11. A razão entre a quantidade de calor fornecida ou retirada vergente se refrata passando __________________ de um corpo e sua correspondente variação de tempe- ________________________________________ . ratura é chamada de _________________ do corpo. 08. Todas as imagens reais são____________________ 12. A unidade de capacidade térmica é a ___________ . 09. A imagem virtual é sempre ___________________ . 13. A quantidade de calor necessária para fazer a temperatura de um grama de uma substância variar 10. Uma lente divergente só produz imagens _________ um grau Celsius chama-se _____________________ ___________________________ de objetos reais. ________________________________. 11. Se uma lente produziu uma imagem virtual e menor que 14. A unidade do calor específico de uma substância é a o objeto, esta lente certamente é ________________ __________________________. ________________________________________ . 15. Quando um corpo de masssa m e calor específico c 12. Quando a distância imagem for negativa, a imagem será sofre uma variação de temperatura t, a quantidade _________________________________________ de calor fornecida ou retirada deste corpo é calculada 13. Quando a ampliação for positiva e o objeto for real, a através da expressão ________________________ . imagem será ______________________________ . 16. Um vaso, como uma garrafa de isopor, que isola 14. Quando a ampliação tiver módulo menor que um, a ima- termicamente um sistema chama-se gem será _______________________ que o objeto. __________________. 15. A miopia se corrige com lentes ________________ , 17. Quando, ao receber ou ceder calor, um corpo muda de a presbiopia com lentes ______________________ estado, o calor recebe o nome de ______________ . e a hipermetropia com lentes ___________________ 18. O calor latente de fusão do gelo é _______________ ________________________________________ . e o de vaporização da água é _________________ .II – TERMOLOGIA 19. Se 2 gramas de gelo a 0ºC absorvem 160 calorias para se transformar em água a 0ºC, então 2 gramas de água04. Complete as lacunas: a 0ºC cedem ________________________________ calorias para se transformar em gelo a 0ºC. 01. Temperatura é a grandeza que mede o nível de agitação 20. O processo da transmissão do calor através de um térmica das moléculas de um corpo. Assim, está indire- corpo, sem que haja deslocamento da matéria chama-se tamente associada à energia ________ desse corpo. ________________________________________. 02. Só há transferência de energia térmica entre dois cor- 21. O processo da transmissão de calor verificado pos se entre eles houver _____________________ . geralmente nos líquidos e gases chama-se ________ 03. A unidade de calor no S. I. é _________________ . ________________________________________. 04. A temperatura de um corpo é medida de forma _______ 22. O calor do Sol chega à Terra por ________________ ____________. São utilizadas substâncias ________, ________________________________________. que apresentam uma ____________ que varia com a temperatura. 23. A soma da energia cinética das molécula de um corpo chama-se _________________________________ . 05. Termômetro é todo aparelho cuja função é medir a _________________. 24. A energia térmica em trânsito chama-se __________ 06. Para construir um termômetro, devemos criar uma ________________________________________ _____________ que permita uma medida numérica da 25. Dois corpos estão em equilíbrio térmico quando ___ ______________. ________________________________________ . 07. À medida que se aumenta a temperatura de um sólido, a amplitude das vibrações moleculares ___________ 26. O ponto de gelo e de vapor das escalas Celsius, (aumenta/diminui). Em conseqüência, tornam-se Fahrenheit e Kelvin correspondem, respectivamente, ____________ (maiores/menores) as distâncias médi- aos valores _______________ e as entre as moléculas, aumentando as dimensões do _______________, ___________________e corpo. Esse fenômeno é chamado ______________ . ___________________ e 08. A unidade de calor mais utilizada é a_____________. ________________________________________. 09. Uma caloria é igual a ______________ joules. 27. A variação de um grau na escala Celsius corresponde à variação de __________________ graus na escala 10. O calor que provoca a variação da temperatura de um Fahrenheit e à de_____________ grau na escala Kelvin. corpo chama-se ____________________________ . 28. A dilatação considerada em apenas uma dimensão recebe o nome de __________________________ . 19FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  20. 20. Física Tomás Wilson 29. A razão entre o coeficiente de dilatação superficial e 21. ( ) Um gás pode sofrer variação de sua energia o coeficiente de dilatação linear é ______________ . interna sem sofrer variação de sua temperatura. 30. A água tem sua maior massa específica à tempera- tura de __________________________________ . III – CINEMÁTICA 05. Marque V ou F: 06. Complete as lacunas: 01. ( ) As moléculas de um gás têm movimentos desordenados e independentes. 01. A Cinemática estuda os _______________ sem levar 02. ( ) Os choques entre as moléculas de um gás são em conta as __________________ que os produzem. perfeitamente elásticos. 02. O movimento só tem sentido quando considerado em 03. ( ) Uma das propriedades que caracterizam os relação a um ______________________________ . gases é a compressibilidade. 03. Referencial é um _______________ ou um conjunto 04. ( ) Quando comparado com os sólidos e líquidos, de ________________ em relação aos quais se con- um gás tem grande massa específica. sidera o movimento. 05. ( ) A pressão exercida por um gás nas paredes de 04. O movimento depende sempre do _______________ um recipiente é diretamente proporcional ao _________ escolhido. quadrado da velocidade de suas moléculas. 05. A trajetória ____________________ (depende/não 06. ( ) A energia cinética de uma molécula de um gás é depende) do referencial escolhido. diretamente proporcional à sua temperatura 06. Uma pessoa viajando num automóvel está em absoluta. _____________________ se o referencial for a Terra, 07. ( ) Em qualquer transformação gasosa há realização e está em _______________________ se o referencial de trabalho. for o próprio automóvel. 08. ( ) Ao se expandir sob pressão constante, um gás 07. Falando fisicamente, __________________ (tem/não sempre realiza trabalho no meio exterior. tem) sentido dizer que o poste passou com velocidade. 09. ( ) O trabalho realizado na transformação de um gás 08. Todo objeto que está ou pode entrar em movimento, depende exclusivamente das condições inicial e chama-se _________________________________ . final do gás. 09. Velocidade escalar média é a razão entre o 10. ( ) Uma isoterma tem a forma de parábola. ___________________ e o ___________________. 11. ( ) Quando a transformação de um gás se dá sob 10. Vetor velocidade média é a razão entre a ___________ pressão constante, é chamada de isométrica. _________ e o ____________________. 12. ( ) Quando a transformação de um gás ocorre a um 11. A unidade de velocidade no SI é ______________ . volume constante recebe o nome de isovolu- 12. Aceleração é a razão entre a __________________ e métrica. o _______________________________________ . 13. ( ) Transformação isotérmica ocorre quando a temperatura do gás permanece constante. 13. Um movimento é uniforme quando o ____________ 14. ( ) Quando a transformação de um gás ocorre a um volume constante recebe o nome de isocórica. de sua __________________________ é constante. 15. ( ) Um gás que obedece às Leis das transformações 14. A unidade de aceleração no SI é _______________ . gasosas é um gás ideal. 15. Um movimento é retilíneo quando sua __________ é 16. ( ) Duas moléculas de gases diferentes, mas à ________________________________________ . mesma temperatura, terão a mesma velocidade. 16. A função de posição ou função horária do MRU 17. ( ) Na expansão isobárica de um gás, este realiza é _______________________________________ . um trabalho positivo sobre o meio exterior. 17. No gráfico da posição, a declividade dá numerica- 18. ( ) Na compressão isobárica de um gás, este recebe mente ___________________________________ . energia do meio exterior. 18. O gráfico da velocidade de um MRU dá um segmento 19. ( ) Sempre que um gás aumenta de temperatura, ele de ______________que é _____________ ao eixo ganha energia cinética. dos tempos. 20. ( ) Um gás cuja temperatura passou de 300K para 19. No gráfico da velocidade, a área limitada pelo eixo dos 200K perdeu energia cinética. tempos e pela curva dá numericamente o _________ ________________________________________ .20 FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica
  21. 21. Física Tomás Wilson07. Complete as lacunas: 21. Um deslocamento de 10 km para leste, seguido de um deslocamento de 6 km para oeste, equivale a um único 01. Um movimento se diz uniformemente variado quando deslocamento de _______________________ km sua velocidade ____________ de maneira uniforme. para _____________________________________ . 02. O MRUV é acelerado quando o ____________ da 08. Complete as lacunas: velocidade _______________________________ . 03. Quando o movimento é acelerado, a velocidade e a ace- 01. O movimento de um corpo em queda livre é um movi- leração têm sinais ___________________________ mento ____________________ (uniforme/variado). 04. O MRUV é retardado quando o _____________ da 02. No vácuo e no mesmo lugar, a aceleração de queda é velocidade _______________________________ . ______________ (a mesma/variável) para todos os corpos. 05. Quando o movimento é retardado. a velocidade e a aceleração têm sinais _______________________ . 03. Um corpo lançado verticalmente para cima possui um 06. A expressão da velocidade do MRUV é _________ . movimento uniformemente ________________ (ace- lerado/retardado) na subida e uniformemente 07. Verifica-se que a velocidade é uma função _________ _______________ (acelerado/retardado) na descida. _________________ do tempo. 04. Num movimento que envolve a queda de um corpo ou 08. O gráfico da velocidade dá um segmento de seu lançamento vertical, usam-se as fórmulas do movi- _____________ ascendente ou descendente. mento ___________________________________ . 09. A declividade do gráfico da velocidade dá, numerica- 05. A aceleração dos corpos na queda livre chama-se ace- mente, a medida da _________________________ . leração _________________ e seu valor numérico é 10. A área compreendida entre o eixo dos tempos e o gráfi- de ______________________________________ . co da velocidade dá, numericamente, a medida do 06. Ao lançar um corpo para cima, no vácuo, o tempo de _____________________________. subida (isto é, até atingir o ponto de altura máxima) é 11. A expressão da posição no MRUV é ___________ . ______________ (maior/menor/igual) que o tempo de descida (queda). 12. A posição do móvel no MRUV é uma função ______________ do tempo. 07. Na queda de um corpo, a velocidade adquirida é direta- 13. O gráfico da posição do móvel no MRUV é um mente proporcional ao ______________________ . __________________________________________. 08. O valor da gravidade _______________ (varia/não 14. O valor da velocidade instantânea é dado pela varia) de um lugar para outro. declividade da _________________ à curva. 09. Quando um corpo é lançado verticalmente para cima, 15. O gráfico da aceleração no MRUV dá um segmento de ele sobe até uma determinada altura máxima. Este pon- reta ______________________ ao eixo dos tempos. to se caracteriza pelo fato de nele o valor da velocidade ser _________________ (posifivo/negativo/nulo). 16. As grandezas vetoriais são representadas por _____ 10. Ao lançar um corpo horizontal ou obliquamente, a tra- _______________________________________ . jetória seguida pelo móvel é __________________ 17. Vetor é um ________________________________ . (circular/elíptica/parabólica). 18. As três características de um vetor são __________ 11. O tempo que um corpo lançado horizontalmente leva ___________________, ____________________ e para atingir o solo é _____________________ (maior ________________________________________ . que o/menor que o/igual ao) tempo que levaria se esti- vesse em queda vertical, a partir do mesmo ponto. 19. Aplica-se num objeto uma força de 10 N na vertical, de baixo para cima. 12. O movimento de um projétil lançado oblíqua ou hori- zontalmente é resultante de um movimento horizontal As três características dessa força são: ___________________(uniforme/uniformemente va- módulo = _________________________________ , riado) e outro vertical __________________ (unifor- me/uniformemente variado). direção = _________________________________ , 13. O módulo da velocidade de um projétil, em qualquer sentido = _________________________________ . instante, é dado pela relação V = ________________, 20. Adicionando-se um vetor de 6 unidades para norte, em que VX é a componente ______________(hori- com um vetor de 4 unidades para sul, obtém-se um zontal/vertical) da velocidade inicial e VY, a componen- vetor de _______________________unidades para te _______________________ (horizontal/vertical) ________________________________________ . da velocidade, no instante considerado. 21FísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísicaFísica

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