Shopy 101
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Este módulo tem a seguinte tarefa pendente: Criar base teórica, falar sobre eletromagnetismo, definir variáveis, criar exercícios

Mecânica

Cinemática

Entende-se por cinemática o estudo dos movimentos sem considerar suas causas(força). Notas-se isso pela ausência de massa(m) nas equações.

Cinemática escalar

Fundamentos

Velocidade

{\displaystyle v={\frac {\Delta s}{\Delta t}}}

{\displaystyle v={\frac {\Delta s_{1}+\Delta s_{1}+\Delta s_{n}}{\Delta t_{1}+\Delta t_{2}+\Delta t_{n}}}}

{\displaystyle v={\frac {\Delta v_{1}\cdot \Delta t_{1}+\Delta v_{1}\cdot \Delta t_{2}+\Delta v_{n}\cdot \Delta t_{n}}{\Delta t_{1}+\Delta t_{2}+\Delta t_{n}}}}

Aceleração

{\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}}

MRU

Equação horária da posição


{\displaystyle s=s_{0}+v_{0}\cdot t}

MRUV

Equação horária da posição

{\displaystyle s=s_{0}+v\cdot t\cdot {\frac {a\cdot t^{2}}{2}}}

Equação horária da velocidade

{\displaystyle v=v_{0}+a\cdot t}

Equação de Torricelle

{\displaystyle v^{2}=v_{0}^{2}+2a\cdot \Delta s}

Cinemática vetorial

Cinemática angular

MCU

Posição linear

{\displaystyle s=s_{0}+v_{0}\cdot t}

Velocidade linear {\displaystyle {\frac {2\cdot \pi \cdot R}{T}}}

Posição angular

{\displaystyle \theta =\theta _{0}+\omega _{0}\cdot t+{\frac {\alpha \cdot t^{2}}{2}}}

Velocidade angular

{\displaystyle {\frac {2\cdot \pi }{T}}}


Aceleração centripeda

{\displaystyle a_{c}={\frac {v^{2}}{r}}=\omega ^{2}r=v\omega }

r é o raio do movimento circular

Frequência

{\displaystyle f={\frac {1}{T}}}

Relação entre {\displaystyle v} e {\displaystyle \omega }

{\displaystyle \omega ={\frac {v}{R}}}

MCUV


{\displaystyle \omega ^{2}=\omega _{0}^{2}+2\alpha \cdot \Delta \theta }

Dinâmica

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DescriçãoFormulasDefiniçõesObservações
Força

{\displaystyle F=m\cdot a}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo e {\displaystyle a} a aceleração
Força peso

{\displaystyle P=m\cdot g}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo e {\displaystyle g} a aceleração da gravidade
Força elástica

{\displaystyle F_{el}=k\cdot x}

  • {\displaystyle k} é a constante elástica e {\displaystyle x} a deformação sofrida
Força de atrito

{\displaystyle F_{at}=\mu \cdot N}

  • {\displaystyle \mu } é o coeficiente de atrito e {\displaystyle N} a força normal
Momento linear

{\displaystyle M=m\cdot V}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo e {\displaystyle V} a velocidade
Impulso

{\displaystyle I=F\cdot \Delta t=M_{f}-M_{i}=\Delta M}

  • {\displaystyle F} é a Força, {\displaystyle \Delta t} o intervalo/variação de tempo, {\displaystyle M_{f}} é o momento linear final, {\displaystyle M_{i}} o momento linear inicial e {\displaystyle \Delta M} a variação do momento linear
Trabalho

{\displaystyle T=F\cdot \Delta s}

  • {\displaystyle F} é a força e {\displaystyle \Delta s} O deslocamento ou variação de posição
Potência

{\displaystyle P={\frac {E}{t}}}

  • {\displaystyle E} é a energia e {\displaystyle t} o tempo
Energia cinética

{\displaystyle E_{c}={\frac {m\cdot V^{2}}{2}}}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo e {\displaystyle V} a velocidade
Energia potencial gravitacional

{\displaystyle E_{pg}=m\cdot g\cdot h=F\cdot h}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo, {\displaystyle g} a aceleração da gravidade, {\displaystyle h} a altura ou deslocamento vertical e {\displaystyle F} a força
Energia potencial elástica

{\displaystyle E_{pel}={\frac {k\cdot x^{2}}{2}}}

  • {\displaystyle m} é a massa do corpo, {\displaystyle g} a aceleração da gravidade, {\displaystyle h} a altura ou deslocamento vertical e {\displaystyle F} a força
Energia mecânica

{\displaystyle E_{m}=E_{c}+E_{pg}+E_{pel}}

  • {\displaystyle E_{c}} é a energia cinética, {\displaystyle E_{pg}} a energia potencial gravitacional e {\displaystyle E_{pel}} a energia potencial elástica

Fluido estática

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DescriçãoFormulasDefiniçõesObservações
Densidade{\displaystyle d={\frac {m}{V}}}
Pressão

{\displaystyle p={\frac {F}{S}}}

Pressão em uma coluna de líquido

{\displaystyle p=d\cdot \alpha \cdot h}

Termologia

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DescriçãoFormulasDefiniçõesObservações
Dilatação térmica linear{\displaystyle \Delta L=L_{0}\cdot \alpha \cdot \Delta \theta }
Dilatação térmica superficial{\displaystyle \Delta S=S_{0}\cdot \beta \cdot \Delta \theta }
Dilatação térmica volumétrica{\displaystyle \Delta V=V_{0}\cdot \gamma \cdot \Delta \theta }
Dilatação térmica dos líquidos{\displaystyle \Delta V_{real}=\Delta V_{ap}+\Delta V_{rec}}
Quantidade de calor sensível{\displaystyle Q=m\cdot c\cdot \Delta \theta }
Quantidade de calor latente{\displaystyle Q=m\cdot L}
Capacidade térmica
  • {\displaystyle C=m\cdot c}
  • {\displaystyle C={\frac {\Delta Q}{\Delta \theta }}}
Fluxo de calor
  • {\displaystyle F={\frac {K\cdot A\cdot \Delta \theta }{e}}}
  • {\displaystyle F={\frac {\Delta Q}{\Delta \ t}}}

Ondulatória(ondas mecânicas no MHS)

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DescriçãoFormulasDefiniçõesObservações
Força restauradora{\displaystyle F=-k\cdot x}
  • {\displaystyle F} = força restauradora
  • {\displaystyle -} = identifica que o vetor tem sentido contrario a força aplicada
  • {\displaystyle k} = constante elástica
  • {\displaystyle x} = deformação da mola
Velocidade angular geral
  • {\displaystyle \omega =2\pi \cdot f}
  • {\displaystyle \omega ={\frac {2\pi }{T}}}
  • {\displaystyle \omega } = velocidade angular
  • {\displaystyle f} = frequência
  • {\displaystyle \pi } = constante
  • {\displaystyle T} = período
Velocidade angular no sistema massa-mola

{\displaystyle \omega ^{2}={\frac {k}{m}}}

  • {\displaystyle \omega } = velocidade angular
  • {\displaystyle k} = constante elástica
  • {\displaystyle m} = massa
Período geral

{\displaystyle T={\frac {2\pi }{\omega }}}

Período no sistema massa-mola

{\displaystyle T=2\pi \cdot {\sqrt {\frac {m}{k}}}}

  • {\displaystyle \pi } = constante
  • {\displaystyle T} = período
  • {\displaystyle k} = constante elástica
  • {\displaystyle m} = massa
Período no pêndulo simples

{\displaystyle T=2\pi \cdot {\sqrt {\frac {l}{g}}}}

  • {\displaystyle \pi } = constante
  • {\displaystyle T} = período
  • {\displaystyle l} = comprimento do fio
  • {\displaystyle g} = aceleração da gravidade
Frequência

{\displaystyle f={\frac {1}{T}}}

  • {\displaystyle T} = período
  • {\displaystyle f} = frequência
Associação de molas em serie

{\displaystyle {\frac {1}{k_{s}}}={\frac {1}{k_{1}}}+{\frac {1}{k_{2}}}}

  • {\displaystyle k_{p}} = constante elástica geral das molas em serie
  • {\displaystyle k_{1}} = constante elástica da mola nº 1
  • {\displaystyle k_{2}} = constante elástica da mola nº 2
Associação de molas em paralelo

{\displaystyle k_{p}=k_{1}+k_{2}}

  • {\displaystyle k_{p}} = constante elástica geral das molas em paralelo
  • {\displaystyle k_{1}} = constante elástica da mola nº 1
  • {\displaystyle k_{2}} = constante elástica da mola nº 2
Função horária da posição

{\displaystyle x=\gamma \cdot cos(\omega +\varphi )}

Função horária da velocidade

{\displaystyle v=\gamma \cdot sen(\omega +\varphi )}

Função horária da aceleração

{\displaystyle a=\gamma ^{2}\cdot cos(\omega +\varphi )}

Velocidade máxima

{\displaystyle v_{max}=|\omega \cdot \gamma |}

Aceleração máxima

{\displaystyle a_{max}=|\omega \cdot \gamma ^{2}|}

Relação: velocidades, amplitude e posição

{\displaystyle v^{2}=\omega ^{2}(\gamma ^{2}-x^{2})}

Energia mecânica

{\displaystyle E_{c}+E_{p}={\frac {k\cdot \gamma ^{2}}{2}}}

Densidade linear

{\displaystyle \mu ={\frac {m}{L}}}

Velocidade
  • {\displaystyle v=\lambda \cdot f}
  • {\displaystyle v={\sqrt {\frac {F}{\mu }}}}

Acústica

efeito doppler

{\displaystyle f_{aparente}={\frac {V_{som}\pm V_{observ}}{V_{som}\pm V_{fonte}}}\cdot f_{fonte}}


Óptica geométrica

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DescriçãoFormulasDefiniçõesObservações
Índice de refração{\displaystyle \eta ={\frac {c}{v}}}
  • {\displaystyle \eta } = Índice de refação absoluto
  • {\displaystyle c} = Velocidade da luz no vácuo
  • {\displaystyle v} = Velocidade da luz no meio
2ª lei da refração

{\displaystyle \eta _{1}\cdot sen\theta _{i}=\eta _{2}\cdot sen\theta _{r}}

  • {\displaystyle \eta _{1}}= Índice de refração do meio 1
  • {\displaystyle \eta _{2}}= Índice de refração do meio 2
  • {\displaystyle \theta _{i}}= Ângulo de incidência
  • {\displaystyle \theta _{r}}= Ângulo de refração
Conhecida como Lei de Snell
Aumento linear transversal

{\displaystyle A={\frac {i}{o}}=-{\frac {d_{i}}{d_{o}}}}

  • {\displaystyle A}= aumento linear
  • {\displaystyle d_{o}}= abcissa do objeto
  • {\displaystyle d_{i}} = abcissa da imagem
  • {\displaystyle o}= ordenada do objeto
  • {\displaystyle i} = ordenada da imagem
Equação de Gauss

{\displaystyle {\frac {1}{f}}={\frac {1}{d_{o}}}+{\frac {1}{d_{i}}}}

  • {\displaystyle d_{o}}= abcissa do objeto
  • {\displaystyle d_{i}} = abcissa da imagem
  • {\displaystyle f} = abcissa do foco
Equação dos pontos conjugados de Gauss

{\displaystyle f={\frac {d_{i}\cdot d_{o}}{d_{i}+d_{o}}}}

  • {\displaystyle d_{o}}= abcissa do objeto
  • {\displaystyle d_{i}} = abcissa da imagem
  • {\displaystyle f} = abcissa do foco
Convergência

{\displaystyle C={\frac {1}{f}}}

  • {\displaystyle C}= Convergência
  • {\displaystyle f} = abcissa do foco
Relação: raio e foco

{\displaystyle f={\frac {R}{2}}}

  • {\displaystyle R}= Raio de curvatura
  • {\displaystyle f} = abcissa do foco

Eletromagnetismo

Física moderna

Tempo relativistico


{\displaystyle \Delta t={\frac {t'}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}


Comprimento relativistico


{\displaystyle L=L'\cdot {\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}


Massa relativistica


{\displaystyle m={\frac {m_{0}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}


Energia cinética relativistica


{\displaystyle E_{c}=(m-m_{0})\cdot c^{2}}


Meia-vida de elementos radioativos


{\displaystyle n=n_{0}\cdot e^{-\lambda t}}


Velocidade de transmutação


{\displaystyle {\ddot {e}}=\varepsilon \cdot \sigma \cdot T^{4}}


Energia de um foton


  • {\displaystyle E=hf}
  • {\displaystyle E={\frac {hc}{\lambda }}}


Equivalencia mass energia


{\displaystyle E=mc^{2}}

Referencias

Ligações externas