Física ENEM: Ondulatória e Termologia 2
Conceitos fundamentais de ondulatória e termologia voltados para estudantes que se preparavam para o exame nacional do ensino médio.
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- Onda mecânica
- Perturbação que necessita de um meio material para se propagar, não se propagando no vácuo, como o som.
- Onda eletromagnética
- Oscilação de campos elétricos e magnéticos que se propaga no vácuo com velocidade c (luz, raios X, micro-ondas).
- Onda transversal
- Onda em que a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação (ex: luz, ondas em cordas).
- Onda longitudinal
- Onda em que a direção de oscilação coincide com a direção de propagação (ex: ondas sonoras em fluidos).
- Comprimento de onda (λ)
- Distância entre dois pontos consecutivos em mesma fase de oscilação, como duas cristas ou dois vales.
- Frequência (f)
- Número de oscilações completas por unidade de tempo, medido em Hertz (Hz); depende exclusivamente da fonte geradora.
- Período (T)
- Tempo necessário para a realização de uma oscilação completa; é o inverso da frequência (T = 1/f).
- Equação fundamental da ondulatória
- Relação dada por v = λ · f, mostrando que velocidade é o produto do comprimento de onda pela frequência.
- Amplitude de uma onda
- Distância máxima entre o ponto de equilíbrio e uma crista ou vale; relacionada diretamente à energia transportada.
- Reflexão de ondas
- Fenômeno em que a onda atinge um obstáculo e retorna ao meio original, mantendo velocidade, frequência e comprimento de onda.
- Refração de ondas
- Mudança de velocidade e comprimento de onda ao passar para outro meio de propagação, mantendo a frequência inalterada.
- Difração
- Capacidade que a onda tem de contornar obstáculos ou fendas de tamanho comparável ao seu comprimento de onda.
- Interferência construtiva
- Superposição de duas ondas em fase, gerando uma amplitude resultante maior que as individuais.
- Interferência destrutiva
- Superposição de duas ondas em oposição de fase, gerando amortecimento ou cancelamento da amplitude.
- Polarização
- Processo que seleciona apenas uma direção de oscilação transversal para a onda; não ocorre com ondas longitudinais (som).
- Ressonância
- Transferência eficiente de energia quando a frequência de um estímulo externo coincide com a natural do sistema.
- Efeito Doppler
- Variação aparente da frequência percebida pelo observador devido ao movimento relativo entre ele e a fonte de onda.
- Altura do som
- Qualidade fisiológica associada à frequência: sons agudos têm alta frequência e sons graves têm baixa frequência.
- Intensidade do som
- Qualidade fisiológica ligada à amplitude da onda e à energia transmitida, distinguindo sons fortes de fracos.
- Timbre
- Qualidade que permite distinguir fontes sonoras diferentes emitindo notas de mesma frequência, devido à composição de harmônicos.
- Eco
- Reflexão do som percebida distintamente pelo ouvido humano quando o obstáculo está a uma distância de pelo menos 17 metros.
- Temperatura
- Grandeza escalar que mede o grau médio de agitação térmica das partículas de um corpo.
- Calor
- Energia térmica em trânsito motivada exclusivamente pela diferença de temperatura entre dois ou mais corpos.
- Equilíbrio térmico
- Estado no qual dois ou mais corpos em contato térmico atingem a mesma temperatura, cessando o fluxo líquido de calor.
- Escala Kelvin
- Escala absoluta de temperatura cujo ponto zero corresponde ao zero absoluto, onde cessa a agitação molecular (K = °C + 273).
- Calor sensível
- Quantidade de calor transferida que provoca apenas variação de temperatura no corpo, sem mudar seu estado físico (Q = m·c·ΔT).
- Calor latente
- Quantidade de calor necessária para que uma substância mude de estado físico à temperatura constante (Q = m·L).
- Capacidade térmica (C)
- Razão entre a quantidade de calor trocada e a variação de temperatura sofrida por determinado corpo (C = Q/ΔT = m·c).
- Calor específico (c)
- Quantidade de calor necessária para que 1 g de substância varie sua temperatura em 1 °C; mede a inércia térmica.
- Condução térmica
- Propagação de calor partícula a partícula que ocorre predominantemente em sólidos e não ocorre no vácuo.
- Convecção térmica
- Transferência de calor pelo movimento de massas de fluidos decorrente de diferenças de densidade criadas por aquecimento.
- Irradiação térmica
- Transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas (infravermelho), ocorrendo inclusive no vácuo.
- Dilatação térmica linear
- Aumento proporcional de uma dimensão (comprimento) do sólido provocado pelo aumento de temperatura (ΔL = L0·α·ΔT).
- Dilatação superficial
- Aumento de área em sólidos provocado pelo aumento de temperatura, governado pelo coeficiente β = 2α.
- Dilatação volumétrica
- Aumento tridimensional do volume sofrido por sólidos e líquidos ao aquecerem, com coeficiente γ = 3α.
- Comportamento anômalo da água
- Fenômeno em que o volume da água diminui e sua densidade aumenta ao ser aquecida de 0 °C a 4 °C sob 1 atm.
- Primeira Lei da Termodinâmica
- Expressa a conservação de energia: a variação da energia interna é a diferença entre o calor trocado e o trabalho (ΔU = Q - W).
- Trabalho termodinâmico gasoso
- Energia mecânica trocada por um gás sob pressão quando há variação de volume (W = P·ΔV a pressão constante).
- Transformação isobárica
- Transformação termodinâmica que ocorre a pressão constante; o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta.
- Transformação isocórica
- Transformação termodinâmica a volume constante; não realiza trabalho mecânico (W = 0) e ΔU = Q.
- Transformação isotérmica
- Transformação a temperatura constante; a variação de energia interna é nula (ΔU = 0) e todo calor vira trabalho (Q = W).
- Transformação adiabática
- Transformação rápida que ocorre sem troca de calor com o meio externo (Q = 0); logo, ΔU = -W.
- Segunda Lei da Termodinâmica
- O calor não flui espontaneamente do corpo mais frio para o mais quente, e nenhuma máquina térmica tem 100% de rendimento.
- Ciclo de Carnot
- Ciclo teórico composto por duas adiabáticas e duas isotérmicas que atinge o rendimento máximo possível para duas temperaturas.
- Entropia
- Grandeza física associada ao grau de dispersão da energia e desordem molecular, que sempre cresce em sistemas isolados.
- Efeito estufa
- Retenção na atmosfera do calor emitido pela Terra na faixa do infravermelho por gases como CO2, metano e vapor d'água.
- Radiação de corpo negro
- Emissão ideal de radiação eletromagnética por um corpo em equilíbrio térmico, dependendo apenas de sua temperatura.
- Brisa marítima
- Vento diurno que sopra do mar para a terra devido ao aquecimento mais rápido do solo em virtude do menor calor específico.
- Ondas estacionárias
- Padrão de interferência formado por ondas idênticas em sentidos opostos, caracterizado por nós fixos e ventres.
- Pressão de vapor
- Pressão exercida pelo vapor quando em equilíbrio termodinâmico com seu líquido em determinada temperatura.