Física do Zero: IFMG e CEFET-MG

Cartões · 50

O que estuda a Física?

Estuda como a natureza funciona: matéria, energia, espaço, tempo e as interações entre eles, como o movimento de um skate ou a queda da chuva.

O que estuda a Mecânica?

Ramo da Física focado no movimento dos corpos e nas forças que causam ou alteram esse movimento, como um carro acelerando ou freando.

O que é uma Grandeza Física?

Tudo aquilo que pode ser medido numericamente acompanhado de uma unidade. Exemplo: tempo (segundos), massa (quilos) e comprimento (metros).

Unidade padrão de comprimento no SI

Metro (m). No Sistema Internacional, distâncias e posições devem sempre ser convertidas para metros nos cálculos oficiais.

Unidade padrão de tempo no SI

Segundo (s). Minutos devem ser multiplicados por 60 e horas por 3600 para usar nas fórmulas do SI.

O que é Referencial na Física?

Ponto ou corpo escolhido como base para dizer se algo está parado ou em movimento. Exemplo: um passageiro dentro do ônibus.

Movimento vs. Repouso

Um corpo está em movimento se sua posição muda em relação ao referencial com o tempo; está em repouso se a posição não muda. Tudo depende do referencial.

O que é Trajetória?

O caminho ou desenho geométrico percorrido por um corpo no espaço. Também depende do referencial adotado (reta ou curva).

Posição (S ou x)

Localização exata de um corpo em uma trajetória orientada em relação à origem (marco zero). Medida em metros (m).

Deslocamento Escalar (ΔS)

Variação da posição: ΔS = posição final - posição inicial. Importa apenas onde começou e onde terminou, não o caminho percorrido.

Distância Percorrida vs. Deslocamento

Distância é tudo o que você andou de verdade (sempre positiva). Deslocamento é a linha reta do início ao fim (pode ser zero numa volta completa).

Velocidade Média (Vm)

Mede a rapidez com que a posição muda: Vm = ΔS / Δt. Unidade no SI: metros por segundo (m/s).

Como converter km/h para m/s?

Divida o valor por 3,6. Exemplo: 72 km/h dividido por 3,6 = 20 m/s.

Como converter m/s para km/h?

Multiplique o valor por 3,6. Exemplo: 10 m/s multiplicado por 3,6 = 36 km/h.

Movimento Uniforme (MU)

Movimento em linha reta com velocidade constante (não acelera nem freia) e aceleração igual a zero.

Função Horária da Posição no MU (Sorvete)

S = S0 + v.t. Usa-se para achar a posição final (S) sabendo a posição inicial (S0), a velocidade (v) e o tempo (t).

Aceleração Escalar Média (a)

Mede a rapidez com que a velocidade muda: a = Δv / Δt. Unidade no SI: m/s² (metros por segundo ao quadrado).

O que significa a unidade m/s²?

Indica quantos m/s a velocidade aumenta ou diminui a cada 1 segundo decorrido. Exemplo: 2 m/s² significa +2 m/s a cada segundo.

Movimento Uniformemente Variado (MUV)

Movimento no qual a aceleração é constante e diferente de zero, fazendo a velocidade mudar em taxas iguais.

Função Horária da Velocidade no MUV (ViVoATo)

v = v0 + a.t. Relaciona a velocidade final (v) com a inicial (v0), a aceleração (a) e o tempo (t).

Equação de Torricelli

v² = v0² + 2.a.ΔS. Usada no MUV quando o enunciado da questão NÃO informa e NÃO pede o tempo decorrido.

Queda Livre

MUV vertical sob ação exclusiva da gravidade, sem resistência do ar. Todos os corpos caem com a mesma aceleração (g ≈ 10 m/s²).

O que é Força?

Interação entre dois corpos capaz de alterar seu estado de movimento, repouso ou causar deformação. Unidade no SI: Newton (N).

Força Resultante (FR)

A soma vetorial de todas as forças que atuam simultaneamente sobre o mesmo corpo.

Massa (m)

Quantidade de matéria e medida da inércia de um corpo. É invariável em qualquer lugar do universo. Unidade no SI: quilograma (kg).

Peso (P)

Força de atração gravitacional exercida por um astro sobre a massa de um corpo: P = m.g. Muda conforme o local. Unidade: Newton (N).

1ª Lei de Newton (Lei da Inércia)

Um corpo em repouso tende a ficar em repouso e em movimento retilíneo uniforme tende a continuar se a força resultante for zero.

Exemplo cotidiano de Inércia

Quando o ônibus freia bruscamente, os passageiros são projetados para frente porque tendem a manter a velocidade que já tinham.

2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental)

FR = m.a. A força resultante em Newtons é igual ao produto da massa em kg pela aceleração adquirida em m/s².

3ª Lei de Newton (Ação e Reação)

Toda ação gera uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto, atuando sempre em CORPOS DIFERENTES.

Por que ação e reação não se anulam?

Porque atuam em corpos diferentes. Exemplo: o pé empurra a bola para a frente e a bola empurra o pé para trás.

Força Normal (N)

Força de sustentação exercida por uma superfície sobre um objeto, sempre perpendicular (90 graus) à superfície de apoio.

Força de Tração (T)

Força transmitida através de cordas, cabos ou fios ideais tensionados ao puxar um objeto.

Força de Atrito (Fat)

Força de resistência ao deslizamento entre duas superfícies em contato, sempre no sentido oposto à tendência de movimento relativo.

Atrito Estático vs. Atrito Cinético

Estático atua quando o corpo ainda está parado tentando se mover (é maior); cinético atua durante o deslizamento efetivo.

Fórmula do Trabalho de uma Força constante (W ou τ)

τ = F.d.cos(θ). Representa a energia transferida ao deslocar um corpo por uma força. Unidade no SI: Joule (J).

Quando o trabalho de uma força é nulo?

Quando não há deslocamento (d=0) ou quando a força é perpendicular ao deslocamento (θ=90 graus), como a força Normal no plano reto.

Energia Cinética (Ec)

Energia associada ao movimento: Ec = (m.v²) / 2. Depende da massa e cresce com o quadrado da velocidade. Unidade: Joule (J).

Energia Potencial Gravitacional (Epg)

Energia armazenada pela posição de altura de um corpo: Epg = m.g.h. Unidade no SI: Joule (J).

Energia Mecânica Total (Emec)

Soma da energia cinética com as energias potenciais: Emec = Ec + Ep.

Conservação da Energia Mecânica

Na ausência de forças dissipativas (como atrito ou resistência do ar), a energia mecânica inicial é igual à final: E_inicial = E_final.

Potência Mecânica (P)

Rapidez com que o trabalho é realizado ou a energia é gasta: P = τ / Δt. Unidade no SI: Watt (W = J/s).

O que são Máquinas Simples?

Dispositivos que facilitam tarefas alterando a direção, o sentido ou a intensidade da força aplicada para mover uma carga.

Princípio da Alavanca

F_potente . braço_potente = F_resistente . braço_resistente. Quanto maior o braço de alavanca, menor a força necessária.

Alavanca Interfixa

O ponto fixo de apoio fica entre a força potente e a resistente. Exemplos clássicos: tesoura e gangorra.

Alavanca Inter-resistente

A resistência (carga) fica no meio, entre o apoio e a força potente. Exemplos: carrinho de mão e quebra-nozes.

Alavanca Interpotente

A força aplicada (potência) fica no meio, entre o apoio e a resistência. Exemplos: pinça e vassoura.

Roldana Fixa

Não reduz o esforço (F = R), apenas muda a direção e o sentido da força para tornar o ato de puxar mais confortável.

Roldana Móvel

Divide o peso da carga pela metade para cada roldana móvel utilizada: F = R / (2^n), poupando força motora.

Plano Inclinado

Superfície em rampa que permite elevar uma carga a certa altura aplicando uma força menor ao longo de uma distância maior.