Física: Formas de Energia

Cartões · 50

Energia Cinética Translacional

Ec = (m * v^2) / 2. m: massa (kg), v: velocidade (m/s). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Potencial Gravitacional (campo uniforme)

Epg = m * g * h. m: massa (kg), g: aceleração gravitacional (m/s^2), h: altura (m). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Potencial Elástica

Epe = (k * x^2) / 2. k: constante elástica (N/m), x: deformação da mola (m). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Mecânica Total

Em = Ec + Ep. Ec: energia cinética (J), Ep: energia potencial total (J). Unidade no SI: Joule (J).

Trabalho Mecânico de uma Força Constante

W = F * d * cos(θ). F: força (N), d: deslocamento (m), θ: ângulo entre força e deslocamento. Unidade no SI: Joule (J).

Teorema da Energia Cinética (TEC)

W_total = ΔEc = Ec_final - Ec_inicial. W_total: trabalho resultante (J), ΔEc: variação de energia cinética (J). Unidade no SI: Joule (J).

Potência Mecânica Média

P = W / Δt. W: trabalho realizado (J), Δt: intervalo de tempo (s). Unidade no SI: Watt (W = J/s).

Potência Instantânea em Função da Velocidade

P = F * v * cos(θ). F: força (N), v: velocidade instantânea (m/s), θ: ângulo entre F e v. Unidade no SI: Watt (W).

Rendimento Energético (Eficiência)

η = P_util / P_total = E_util / E_total. Razão adimensional entre potência/energia útil e fornecida (0 a 1 ou em %).

Energia Potencial Gravitacional Newtoniana (escala astronômica)

U = - (G * M * m) / r. G: constante gravitacional (N*m^2/kg^2), M e m: massas (kg), r: distância (m). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Cinética Rotacional

Ec_rot = (I * ω^2) / 2. I: momento de inércia (kg*m^2), ω: velocidade angular (rad/s). Unidade no SI: Joule (J).

Trabalho do Torque no Movimento de Rotação

W = τ * Δθ. τ: torque aplicado (N*m), Δθ: deslocamento angular (rad). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Térmica / Calor Sensível

Q = m * c * ΔT. m: massa (kg), c: calor específico (J/(kg*K)), ΔT: variação de temperatura (K). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Térmica / Calor Latente

Q = m * L. m: massa (kg), L: calor latente de transformação de fase (J/kg). Unidade no SI: Joule (J).

Capacidade Térmica de um Corpo

C = Q / ΔT = m * c. Q: calor transferido (J), ΔT: variação de temperatura (K), m: massa (kg). Unidade no SI: J/K.

Primeira Lei da Termodinâmica (Variação da Energia Interna)

ΔU = Q - W. ΔU: energia interna (J), Q: calor absorvido (J), W: trabalho realizado pelo sistema (J). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Interna de um Gás Nobre Ideal (Monoatômico)

U = (3/2) * n * R * T. n: número de mols (mol), R: constante dos gases (8,314 J/(mol*K)), T: temperatura absoluta (K). Unidade: Joule (J).

Trabalho em Transformação Isobárica de um Gás

W = p * ΔV. p: pressão constante (Pa ou N/m^2), ΔV: variação de volume (m^3). Unidade no SI: Joule (J).

Trabalho em Transformação Isotérmica de um Gás Ideal

W = n * R * T * ln(V_final / V_inicial). n: mols (mol), T: temperatura (K), V: volume (m^3). Unidade no SI: Joule (J).

Eficiência Térmica de uma Máquina de Carnot

η = 1 - (T_fria / T_quente). T_fria e T_quente: temperaturas absolutas dos reservatórios térmicos em Kelvin (K). Adimensional.

Entropia (Troca Reversível de Calor)

ΔS = Q_rev / T. Q_rev: calor transferido reversivelmente (J), T: temperatura termodinâmica (K). Unidade no SI: J/K.

Energia Potencial Eletrostática entre Cargas Pontuais

U = (k_e * q1 * q2) / r. k_e: constante eletrostática (N*m^2/C^2), q1 e q2: cargas (C), r: separação (m). Unidade no SI: Joule (J).

Potencial Elétrico

V = U / q. U: energia potencial elétrica (J), q: carga de prova (C). Unidade no SI: Volt (V = J/C).

Trabalho da Força Elétrica

W = q * (V_inicial - V_final) = -q * ΔV. q: carga elétrica (C), ΔV: diferença de potencial elétrico (V). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Armazenada em um Capacitor

U = (C * V^2) / 2 = (Q * V) / 2. C: capacitância (F), V: tensão elétrica (V), Q: carga (C). Unidade no SI: Joule (J).

Densidade de Energia do Campo Elétrico

u_E = (ε0 * E^2) / 2. ε0: permissividade do vácuo (F/m), E: módulo do campo elétrico (V/m ou N/C). Unidade no SI: J/m^3.

Energia Elétrica Dissipada por Efeito Joule

E = R * i^2 * Δt. R: resistência elétrica (Ω), i: corrente (A), Δt: intervalo de tempo (s). Unidade no SI: Joule (J).

Potência Elétrica Dissipada ou Fornecida

P = V * i = R * i^2 = V^2 / R. V: diferença de potencial (V), i: corrente (A), R: resistência (Ω). Unidade no SI: Watt (W).

Energia Armazenada em um Indutor

U = (L * i^2) / 2. L: indutância (Henry, H), i: corrente elétrica (A). Unidade no SI: Joule (J).

Densidade de Energia do Campo Magnético

u_B = B^2 / (2 * μ0). B: campo magnético (Tesla, T), μ0: permeabilidade magnética do vácuo (T*m/A). Unidade no SI: J/m^3.

Densidade Total de Energia Eletromagnética

u = (ε0 * E^2 / 2) + (B^2 / (2 * μ0)). Soma das densidades elétrica e magnética. Unidade no SI: J/m^3.

Vetor de Poynting (Fluxo de Potência Eletromagnética)

S = (1 / μ0) * (E x B). E: campo elétrico (V/m), B: campo magnético (T). Unidade no SI: Watt por metro quadrado (W/m^2).

Energia de um Fóton (Relação de Planck-Einstein)

E = h * f = (h * c) / λ. h: constante de Planck (J*s), f: frequência (Hz), c: velocidade da luz (m/s), λ: comprimento de onda (m). Unidade: Joule (J).

Equação da Equivalência Massa-Energia de Einstein

E = m * c^2. m: massa de repouso (kg), c: velocidade da luz no vácuo (m/s). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Relativística Total

E = γ * m * c^2 = sqrt((p * c)^2 + (m * c^2)^2). γ: fator de Lorentz, p: momento linear relativístico (kg*m/s). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Cinética Relativística

Ec = (γ - 1) * m * c^2. γ: 1 / sqrt(1 - v^2/c^2), m: massa de repouso (kg), c: velocidade da luz (m/s). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Cinética Máxima no Efeito Fotoelétrico

Ec_max = h * f - Φ. h * f: energia do fóton incidente (J), Φ: função trabalho do material (J). Unidade no SI: Joule (J) ou eV.

Equação da Radiação Térmica de Stefan-Boltzmann

P = e * σ * A * T^4. e: emissividade (adimensional), σ: constante de Stefan-Boltzmann (W/(m^2*K^4)), A: área (m^2), T: temperatura (K). Unidade: Watt (W).

Energia Mecânica do Oscilador Harmônico Simples (MHS)

E = (k * A^2) / 2 = (m * ω^2 * A^2) / 2. k: constante restauradora (N/m), A: amplitude (m), m: massa (kg), ω: frequência angular (rad/s). Unidade: Joule (J).

Intensidade de uma Onda Mecânica ou Eletromagnética

I = P / A. P: potência transmitida pela frente de onda (W), A: área normal à propagação (m^2). Unidade no SI: W/m^2.

Energia do Nível Quântico no Átomo de Hidrogênio (Bohr)

E_n = -13,6 eV / n^2. n: número quântico principal (inteiro positivo). Unidade padrão em física atômica: elétron-volt (1 eV = 1,602 x 10^-19 J).

Energia de Ligação Nuclear (Defeito de Massa)

E_b = Δm * c^2. Δm: diferença entre a soma das massas dos nucleons livres e a massa do núcleo (kg). Unidade no SI: Joule (J) ou MeV.

Energia Livre de Gibbs

ΔG = ΔH - T * ΔS. ΔH: variação de entalpia (J), T: temperatura absoluta (K), ΔS: variação de entropia (J/K). Unidade no SI: Joule (J).

Entalpia

H = U + p * V. U: energia interna (J), p: pressão do sistema (Pa), V: volume do sistema (m^3). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Potencial de Tensão Superficial

U = γ * ΔA. γ: coeficiente de tensão superficial (N/m ou J/m^2), ΔA: variação de área da superfície livre do fluido (m^2). Unidade no SI: Joule (J).

Equação de Bernoulli (Conservação de Energia em Fluidos Ideais)

p + (ρ * v^2)/2 + ρ * g * h = constante. p: pressão estática (Pa), ρ: densidade (kg/m^3), v: velocidade (m/s), h: cota (m). Unidade: Pascal (J/m^3).

Energia do Ponto Zero do Oscilador Harmônico Quântico

E0 = (1/2) * ℏ * ω. ℏ: constante reduzida de Planck (J*s), ω: frequência angular natural (rad/s). Unidade no SI: Joule (J).

Momento Linear e Energia do Fóton

p = E / c = h / λ. E: energia do fóton (J), c: velocidade da luz (m/s), h: constante de Planck (J*s), λ: comprimento de onda (m). Unidade de p: kg*m/s.

Energia Potencial de Dipolo Elétrico em Campo Externo

U = - p_e · E = - p_e * E * cos(θ). p_e: momento de dipolo elétrico (C*m), E: intensidade do campo elétrico (N/C ou V/m). Unidade no SI: Joule (J).

Energia Potencial de Dipolo Magnético em Campo Externo

U = - μ · B = - μ * B * cos(θ). μ: momento de dipolo magnético (A*m^2 ou J/T), B: indução magnética externa (Tesla, T). Unidade no SI: Joule (J).