Fórmulas e síntese de Conceitos Gerais de Física

Fórmulas e síntese de conceitos de Mecânica: Cinemática e Dinâmica
1- Física: Ciência experimental que estuda os fenômenos naturais.
2- Grandezas Físicas: Tudo que pode ser medido na natureza. Utiliza-se para isto padrões chamados unidades de medida. As grandezas podem ser de dois tipos: escalares ou vetoriais.
3- Cinemática: Parte da mecânica que estuda os movimentos descrevendo-os sem levar em conta as causas que os produzem (forças).
4- Velocidade Média: relação entre o espaço percorrido por um móvel e o tempo gasto para este deslocamento.V= S/t
5- Aceleração Média: relação entre a variação de velocidade de um móvel e o tempo gasto para isto.a=V/t
6- Movimento Retilíneo Uniforme (MRU): movimento em linha reta onde a velocidade é constante, ou seja, não há aceleração: S = So+Vt
7- Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV):movimento em linha reta onde a velocidade varia uniformemente, isto é, a aceleração é constante:S= So+Vo.t+(at²)/2 ; V²= Vo² + 2aS, V=Vo+at.
8- Dinâmica: Parte da mecânica que estuda as causas (forças) que provocam os movimentos.
9- Quantidade de Movimento: grandeza associada a todos os corpos em movimento, sempre é conservada na ausência de forças. É dada por:
10- 1ª Lei de Newton: “Todo corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme (MRU) se nenhuma força atuar sobre ele”.
11- 2ª Lei de Newton: “Para uma mesma massa, quanto maior a força exercida sobre um corpo, maior será sua aceleração”. F=m.a (equação fundamental da dinâmica).
12- 3ª Lei de Newton: “ A toda ação (força) existe uma reação (força), de mesma intensidade e direção, e sentidos opostos”.
13- Força Peso: Força que um corpo exerce devido a ação da gravidade. P = m.g
14- Força Normal: reação da superfície onde se apoia um corpo devido ao seu peso. A Normal é sempre perpendicular à superfície de apoio.
15- Força de atrito: Força contrária ao movimento devido a irregularidade das superfícies justapostas de dois corpos que se deslizam.
16- Trabalho Mecânico: Deslocamento realizado por meio de uma força.W = F.d.cos o
17- Energia: capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.
18- Energia Cinética: Energia associada ao movimento de um corpo:E = (m.v²)/2
19- Energia Potencial Gravitacional: Energia armazenada num corpo devido a sua altura:E = m.g.h
20- Energia Potencial Elástica: Energia armazenada devido à deformação de uma mola:E = (k.x²)/2
21- Energia Mecânica: Soma das energias potenciais com a cinética.
22- Conservação da Energia Mecânica: A energia mecânica é sempre conservada quando não existem forças dissipativas (como o atrito, que tende a anular o movimento). Se jogarmos uma pedra para cima, por exemplo, temos que enquanto ela sobe, seu movimento vai diminuindo e consequentemente também diminui sua energia cinética, entretanto enquanto sua energia cinética diminui, sua energia potencial aumenta, pois sua altura é cada vez maior. Se somarmos estas energias em qualquer ponto da queda ou da subida teremos que sempre resultará no mesmo valor, isto é, embora os valores das energias cinética e potencial variem, o da energia mecânica se conserva.
23- Força Resultante: corresponde a soma de todas as forças que atuam sobre um corpo e que provoca nele o mesmo efeito que todas provocariam juntas. A FR pode ser calculada como se segue:
a) FR =F+F (mesma direção e sentido)
b) FR=F-F (mesma direção e sentidos opostos)
c) FR²= F²+F² (perpendiculares)
d) FR²= F²+F²+2.F.F.cos o (como qualquer ângulo)



Fórmulas e síntese de conceitos de Termologia e Termodinâmica
1- Calor: emissão espontânea de energia que flui entre os corpos devido à diferença de temperatura entre eles. Medido em Joules (J) e Calorias (cal). 1cal=4,18J.
2- Temperatura: está relacionada à movimentação molecular. Medida em três escalas termométricas: Celsius (°C), Fahrenheit (°F) e Kelvin (K).
3- Conversão entre escalas termométricas: 1,8 x °C =°F -32 K=°C+273,15
4- Dilatação/Contração Térmica: aumento/diminuição das dimensões de um corpo devido ao aumento/diminuição da temperatura.
5- Dilatação Térmica Linear: L=Lo.a.t
6- Formas de Transmissão de calor: Condução (mais em sólidos), Convecção (mais em fluídos) e Irradiação (se dá também no vácuo).
7- Calor Específico(c): Quantidade de calor necessária para elevar 1°C de 1g de uma substância. Dado em cal/g.°C ou J/kg.°C.
8- Calor Sensível: Quantidade de calor necessária para variar a temperatura de uma substância. Se essa quantidade de calor for positiva, a substância está recebem calor e está esquentando. Se negativa, ela está liberando calor e está esfriando.
9- Calor Latente(l): Quantidade de calor necessária para se fazer um grama de uma substância passar de um estado físico a outro, não havendo variação de temperatura no processo. Dado em cal/g ou J/g. A quantidade de calor é dada por: Q=m.l
10- Observação: para se fazer uma substância passar de um estado físico a uma certa temperatura até outro estado físico a outra temperatura (por exemplo, gelo a -10°C até vapor de água a 150°C) sabemos que é necessário fornece-lhe calor. Primeiro aqueça a substância até seu ponto de fusão (PF) por meio da fórmula do calor sensível. Depois derreta a substância por meio da fórmula do calor latente. Novamente aqueça a substância até seu ponto de ebulição (PE) usando o calor sensível. Evapore-a por meio do calor latente. Depois basta aplicar novamente a fórmula do calor sensível até a temperatura desejada. Basta lembrar: para variar a temperatura use o calor sensível, para passar de um estado físico a outro sem variar a temperatura, use o calor latente.
11- Equilíbrio Térmico: Quando diferentes corpos a diferentes temperaturas estão próximos entre si, todos tendem a possuir a mesma temperatura após certo tempo, o que chamamos de equilíbrio térmico. Se uma substância A entra em contato com uma B, o equilíbrio é dado: m.c.t = m.c.t
12- Capacidade Térmica(C): É a quantidade de calor que um corpo necessita para variar um grau Celsius, dado em cal/°C ou J/°C. A quantidade de calor é dada por:
13- Efeito Estufa: fenômeno pelo qual a atmosfera retém calor oriundo do Sol por meio de gases chamados gases estufas, como o gás carbônico e o metano, o que mantém a temperatura média da Terra amena.
14- Aquecimento Global: elevação da temperatura média do planeta devido a emissão contínua de gases estufas e do desmatamento, entre outros fatores.
15- Termodinâmica: Área da Física que estuda as relações entre calor temperatura e trabalho em sistemas de inúmeras partículas. Conhecimento essencial para o desenvolvimento da Revolução Industrial.
16- Trabalho: é o deslocamento realizado por alguma força, representado pela letra grega “Tau”.
17- Experiência de Joule: Experimento realizado pelo físico francês Joule em que um sistema de pás causava o aquecimento de água ao ser movimentado pela queda de um peso. Era a primeira vez que se constatou que o trabalho podia ser convertido em calor.
18- 1ª Lei da Termodinâmica: “ A energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada”, “Num sistema isolado a energia total permanece constante”. = Princípio da conservação da energia. Expressão: Q = U+W.
19- Energia Interna (Ei): A soma de todas as energias das moléculas de uma substância (cinética, potencial, etc).
20- Máquina Térmica: qualquer máquina capaz de realizar trabalho (deslocamento por meio de força) quando lhe é fornecido calor. As máquinas térmicas funcionam em ciclos fechados que são transformações que realiza que sempre volta ao início do processo, como os tempos do motor de um carro.
21- Rendimento de uma máquina térmica: toda máquina térmica ao receber calor acaba se esquentando. Acontece que ao fazer isto, ela começará a irradiar calor ao ambiente que sempre está mais frio. Assim parte do calor que fornecemos acaba se perdendo sem ser aproveitado. Desta forma o rendimento de uma máquina térmica nunca será 100%, isto é nunca será possível fazer uma máquina térmica aproveitar todo o calor que recebe para realizar trabalho, pois parte deste calor é inevitavelmente perdido. O rendimento é dado em porcentagem: n = W/Q . 100%.
22- 2ª Lei da Termodinâmica: “É impossível uma máquina térmica aproveitar integralmente o calor que recebe para realizar trabalho”, “A entropia total do universo sempre aumenta”. É o princípio da degradação da energia, em todas as transformações energéticas em que há produção de calor, sempre uma parte é inaproveitada, pois uma vez liberado para o meio, nunca é possível recuperar o calor emitido (é impossível forçar as moléculas em movimento caótico devolverem o calor que absorveram). Assim a cada transformação de energia onde há o desprendimento de calor, há a geração de um aumento do caos (“bagunça”, que chamamos de entropia) das moléculas ao redor e uma parte da energia nunca volta a ser aproveitada. “Em toda transformação de energia uma parte sempre fica indisponível para ser utilizada”. Por isso uma máquina térmica nunca terá 100% de rendimento. A entropia aumenta naturalmente.
23- Entropia: É a medida da “desordem” de um sistema.

Fórmulas e síntese de conceitos de Eletricidade, Magnetismo e Eletromagnetismo 
1- Elétron: Partícula subatômica carregada eletricamente com carga elétrica negativa elementar= 1,6.10 -19C e que permanece circundando o núcleo atômico.
2- Carga elétrica: propriedade que as partículas carregadas possuem, existindo em dois tipos: negativa e positiva. A carga elétrica é medida em Coulomb (C). Cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.
3- Lei de Coulomb: “Duas cargas pontuais quaisquer se atraem ou se repelem com forças (F) cuja intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas cargas (q1 e q2) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) que as separam”.
4- Processos de Eletrização: consiste em deixar a quantidade de cargas positivas e negativas de um corpo em número desigual. Existem três processos diferentes: por atrito, por contato e por indução.
5- Campo elétrico: Região do espaço por onde uma partícula eletricamente carregada interage com outra.
6- Condutor: Substância capaz de permitir a livre circulação de elétrons em sua estrutura. Ex: metais.
7- Associação de Resistores: resistor é todo
8- Corrente elétrica (i): Fluxo ordenado de elétrons num condutor. Medida em Ampère (A).
9- Tensão elétrica (V): Diferença de potencial (ddp) capaz de gerar uma corrente elétrica. Medida em Volt (v).
10- Resistência elétrica: Dificuldade que uma substância apresenta à passagem da corrente elétrica. Medida em Ohm ( ).
11- 1ª Lei de Ohm: R=V.i
12- Potência elétrica: É o quanto de energia elétrica um aparelho consome num intervalo de tempo.
13- Consumo de energia: O valor a ser pago pela energia elétrica consumida é dado por:
14- Formas de Magnetismo: Existem diferentes formas de materiais “magnéticos”: os ferromagnéticos, os paramagnéticos e os antimagnéticos.
15- Ímãs: Corpos ferromagnéticos capazes de atrair outros corpos ferromagnéticos e de atrair ou repelir outros ímãs.
16- Campo magnético: Região por onde ímãs ou cargas elétricas em movimento interagem com outros corpos. “Todo campo magnético é gerado pela movimentação de cargas elétricas.”
17- Força magnética: Força que um campo magnético interage com uma carga elétrica:
18- Experiência de Oersted: Experimento realizado em 1820 por Hans C. Oersted onde se verificou que a passagem de corrente elétrica por um condutor gera, ao seu redor, um campo magnético. Foi a primeira evidência da relação intrínseca entre eletricidade e magnetismo.
19- Lei de Ampère: Uma corrente retilínea em condutor gera um campo magnético (B) que se estende pelo espaço. A intensidade deste campo depende da distância a partir deste condutor, e é dada pela Lei de Ampère: B= u.i/2.pi.d
20- Campo Magnético gerado por uma bobina: Enrolando-se o condutor em espiras conseguimos concentrar e intensificar o campo magnético gerado por uma corrente elétrica. O campo magnético (B) gerado no interior da bobina é dado: B= u.i.(n/l)
21- Indução Eletromagnética: “A variação do fluxo de um campo magnético num condutor gera nele uma corrente elétrica”
22- Lei de Faraday: “A força eletromotriz induzida num condutor é diretamente proporcional a variação do fluxo eletromagnético e inversamente proporcional ao tempo desta variação”.
23- Lei de Lenz: “A corrente induzida em um circuito gera um campo magnético que se opõe ao campo magnético que a induziu”.
24- Geradores eletromagnéticos: Dispositivos que utilizam a indução eletromagnética para a geração de corrente elétrica. Essa corrente induzida é do tido alternada, isto é, a corrente troca de sentido a cada rotação da bobina interior. É uma maneira de se transformar energia mecânica em elétrica.
25- Transformadores: Dispositivos que utilizam a indução eletromagnética para transformar os valores da forca eletromotriz (E, dada em volts) ou da intensidade da corrente elétrica que os atravessam. São constituídos por duas bobinas, a primária com N1 espiras por onde a corrente entra, e a secundária com N2 espiras, ambas envoltas num mesmo núcleo ferromagnético. A relação entre a quantidade de espiras e da força eletromotriz ou da corrente que o atravessa é dada por: E/E=N/N, i/i = N/N
26-Resistores: Resistor é o elemento de um circuito elétrico capaz de diminuir a corrente elétrica que o atravessa.