Física

RESUMO DE FÍSICA
Tópico I - Conhecimentos Básicos e o Movimento
Tópico II - Leis Físicas
Tópico III - Gravitação Universal
Tópico IV - Hidrostática
Tópico V - O Calor e os Fenômenos Térmicos
Tópico VI – Fenômenos Elétricos
Tópico VII – Oscilações, Ondas Ópticas e Radiação
2016
2016
Tópico I – Conhecimentos Básicos e o Movimento
•
Sistema de Unidades
A necessidade de medir é muito antiga e remonta à origem das civilizações. Por longo tempo cada país, cada região,
teve o seu próprio sistema de medidas.
Sistema Internacional de Unidades - SI
Unificação das Medições, Adotado no Brasil em 1962
QUANTIDADE
SÍMBOLO DIMENSIONAL
UNIDADE
Comprimento
L
m
Tempo
t
s
Massa
m
Kg
Força
F
N=Kg.m/s²
Mecânica ciência física que estuda os corpos sob ação de forças, estes corpos podem estar em movimento ou repouso.
É a mais antiga das ciências físicas, (Arquimedes 287-212A.C - princípio da alavanca).
Isaac Newton - desenvolvimento da mecânica
-MECÂNICA
Estática – equilíbrio de corpos sob ação de forças
Corpos em repouso
Cinemática – movimentos sem relacioná-los com força
Dinâmica – movimento dos corpos
Cinética – forças e movimentos resultantes
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Tópico I – Conhecimentos Básicos e o Movimento
•
Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U)
v=
d
t
VELOCIDADE CONSTANTE - ACELERAÇÃO NULA
v = velocidade (em m/s, Km/h, etc.)
d = distância percorrida (em m, Km, etc.)
t = tempo (em s, m, etc.)
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Tópico I – Conhecimentos Básicos e o Movimento
•
Movimento Retilíneo Uniforme Variado (M.R.U.V)
Δv
a=
Δt
a = aceleração constante ≠ 0
Δv = variação de velocidade = v - vo
Δt = intervalo de tempo = t - to
SE A VELOCIDADE AUMENTA – MOVIMENTO ACELERADO
SE A VELOCIDADE DIMINUI – MOVIMENTO RETARDADO
Então:
v = vo + a.t
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Tópico II – Leis da Física
•
1º Lei de Newton – Lei da Inércia
Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em movimento
move-se em linha reta, com velocidade constante.
N
P
•
2º Lei de Newton – Lei da Dinâmica
Aceleração de uma partícula é proporcional a força resultante, tendo mesma direção e sentido de
força.
F = força (N no S.I)
F = m.a
m = massa (Kg no S.I)
a = aceleração (m/s no S.I)
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Tópico II – Leis da Física
F = m. a
F=W
a = g = aceleração da gravidade
w = m. g
g = 9,81m/s²
W
W
•
3º Lei de Newton – Ação e Reação
Toda ação (força) corresponde a uma reação de módulo (direção) igual e sentido contrário.
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Tópico II – Leis da Física
•
Grandezas Escalares e Vetoriais
Escalares: Totalmente definidas fornecendo-se apenas a intensidade ou módulo. Ex:massa (kg),
tempo (s), volume (m3), etc.
Vetoriais: são definidas por:
módulo ou valor;
direção;
sentido
Exemplo: velocidade (m/s), aceleração (m/s2), forças (N), deslocamento (m)
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Tópico III – Gravitação Universal
-Sistema geocêntrico;
-Sistema de Ptolomeu;
-Sistema Heliocêntrico de Copérnico - Os planetas giram em torno do sol e o sol está parado.
As Leis de Kepler:
-1º Lei – Órbita Elíptica;
-2º Lei – A velocidade de um planeta é maior quando ele encontra-se mais próximo do sol;
-3º Lei – Período de Revolução dos Planetas (equação).
Newton – Lei de Gravitação Universal
A força centripeda que mantém um planeta em sua
órbita é devida a atração do Sol sobre este planeta.
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Tópico IV – Hidrostática
Pressão Atmosférica:
O ar como qualquer substância próxima a terra é atraído por ela.
A camada atmosférica que envolve a terra exerce pressão sobre os
corpos.
Experiência de Torricelli:
Comprovação da existência da
pressão atmosférica.
Pressão em Pa, cm Hg, ATM, etc.
Pressão em Líquido (Lei de Stevin:
p = patm + ρ . g . h
p = pressão em um ponto no líquido
patm = pressão atmosférica
ρ = densidade do líquido
g = gravidade
h = profundidade no interior do líquido
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Tópico IV – Hidrostática
Princípio de Arquimedes - EMPUXO:
É uma forca dirigida para cima que relaciona com a flutuabilidade dos corpos.
Empuxo é igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.
COMO CALCULAR?
E = ρL . Vd .g
E = empuxo (em Newton no S.I)
ρL = densidade do líquido deslocado pelo corpo (em kg/m3 no S.I)
g = gravidade (aceleração da gravidade 9,81m/s2)
P
P>E
O SUBMARINO SUBMERGE
P=E
O SUBMARINO FLUTUA MERGULHADO
P<E
O BLOCO DE MADEIRA TENDE SUBIR
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Tópico V – O Calor e os Fenômenos Térmicos
Temperatura:
“Sensação de quente e frio”
Nível de agitação térmica das partículas que constituem um corpo.
Grandeza Física Escalar
Escalas Termométricas:
- Celsius (˚C)
- Fahrenheit (˚F)
- Kelvin (K) ESCALA ABSOLUTA Corresponde a agitação térmica mínima
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Tópico V – O Calor e os Fenômenos Térmicos
Dilatação dos Sólidos:
Nível de agitação térmica das partículas que constituem um corpo.
Quando a temperatura aumenta, aumenta a agitação das partículas que constituem o corpo, em conseqüência um maior distanciamento entre elas.
Dilatação Linear (ΔL):
Variação de Temperatura :
ΔT = TF – TI (variação de temperatura)
ΔL = LF – LI
ΔL = α . LI . ΔT
α = coeficiente de dilatação linear (˚C-1)
LI = comprimento inicial
ΔT = variação de temperatura
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Tópico V – O Calor e os Fenômenos Térmicos
Dilatação Superficial:
ΔT = TF – TI
ΔS = SF – S
(variação de temperatura)
(variação superficial)
ΔS = β . SI . ΔT
β = coeficiente de dilatação superficial
SI = área superficial inicial
ΔT = variação de temperatura
(˚C-1)
Dilatação Volumétrica:
ΔT = TF – TI
(variação de temperatura)
ΔV = VF – VI (variação volumétrica)
ΔV= γ. VI . ΔT
β = 2α
γ =3α
γ = coeficiente de dilatação volumétrica
VI = volume inicial
ΔT = variação de temperatura
(˚C-1)
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Tópico V – O Calor e os Fenômenos Térmicos
Transmissão de Calor:
Energia em Trânsito.
Condução:
Transmissão de calor realizada pela transferência de energia entre as partículas
constituintes do meio material - Sólido
Convecção:
Transmissão de calor que ocorre nos líquidos e nos gases, devido a diferenças
entre as densidades de suas porções.
Radiação:
Transmissão de energia
através de ondas eletromagnéticas.
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Tópico V – O Calor e os Fenômenos Térmicos
Estado Físico da Matéria:
Sólido – forma e volume definidos
Líquido – forma variável e volume definido
Gasoso – forma e volume variável
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Tópico VI – Fenômenos Elétricos
Eletrização:
Átomos: - Núcleo: prótons e nêutrons;
- Elétrons: orbitam livres no seu entorno.
Atração
Repulsão
Repulsão
Corrente Elétrica:
I=
Δq
Δt
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Tópico VI – Fenômenos Elétricos
Lei de Ohm:
U = R.i
i=U
R
Δq - quantidade de carga
Δt - intervalo de tempo
U = R.I
U - Tensão Elétrica
R - Resistência Elétrica
I - Corrente Elétrica
P = U.i
Potência Dissipada
P = R.i²
P = U²
R
-
V (Volt)
Ω(Ohm)
A (Ampere)
Segunda Lei de Ohm:
R = ρ. l
A
R = resistência do fio
ρ = resistência do material
l = comprimento do fio
A = área da secção transversal
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Tópico VI – Fenômenos Elétricos
Efeito Joule:
Equipamentos funcionam transformando a energia elétrica em energia térmica.
Associação de Resistores em Série:
Associação em série
Associação em paralelo
R = R1+ R2+R3
1 = 1 + 1 + 1_
R R1 R2 R3
I = I1 = I2 = I3
U = U1 + U2 + U3
I = I1 + I2 + I3
U = U1 = U2 = U3
R = Resistência Elétrica
I = Corrente Elétrica
U = Tensão Elétrica