Física: Mecânica Clássica

Cartões · 50

Velocidade média (MRU)

v = Delta s / Delta t. Onde Delta s é o deslocamento (m) e Delta t é o intervalo de tempo (s). Unidade SI: metros por segundo (m/s).

Aceleração média

a = Delta v / Delta t. Onde Delta v é a variação de velocidade (m/s) e Delta t é o tempo (s). Unidade SI: metros por segundo ao quadrado (m/s²).

Função horária da posição no MRU

s = s0 + v * t. Onde s é a posição final (m), s0 a inicial (m), v a velocidade (m/s) e t o tempo (s). Unidade SI: metro (m).

Função horária da velocidade no MRUV

v = v0 + a * t. Onde v é a velocidade final (m/s), v0 a velocidade inicial (m/s), a a aceleração (m/s²) e t o tempo (s). Unidade SI: m/s.

Função horária da posição no MRUV

s = s0 + v0 * t + (a * t²) / 2. Onde s é a posição (m), v0 a velocidade inicial (m/s), a a aceleração (m/s²) e t o tempo (s). Unidade SI: metro (m).

Equação de Torricelli

v² = v0² + 2 * a * Delta s. Relaciona velocidade (m/s), aceleração (m/s²) e deslocamento (m) sem a variável tempo. Unidade SI de v: m/s.

Velocidade angular média

omega = Delta theta / Delta t. Onde Delta theta é o deslocamento angular (rad) e Delta t é o tempo (s). Unidade SI: radianos por segundo (rad/s).

Relação entre velocidade linear e angular

v = omega * r. Onde v é a velocidade escalar linear (m/s), omega a velocidade angular (rad/s) e r o raio da trajetória (m). Unidade SI: m/s.

Aceleração centrípeta

ac = v² / r = omega² * r. Onde v é a velocidade linear (m/s), omega a velocidade angular (rad/s) e r o raio (m). Unidade SI: m/s².

Período e frequência no MCU

f = 1 / T. Onde f é a frequência em hertz (Hz = 1/s) e T é o período de oscilação ou revolução em segundos (s).

Segunda Lei de Newton

F_res = m * a. Onde F_res é a força resultante (N), m é a massa do corpo (kg) e a é a aceleração resultante (m/s²). Unidade SI: newton (N).

Força peso

P = m * g. Onde P é o módulo do peso (N), m é a massa (kg) e g é a aceleração da gravidade local (m/s²). Unidade SI: newton (N).

Força de atrito estático máximo

Fat_e_max = mu_e * N. Onde mu_e é o coeficiente de atrito estático (adimensional) e N é a força normal de contato (N). Unidade SI: newton (N).

Força de atrito cinético

Fat_c = mu_c * N. Onde mu_c é o coeficiente de atrito cinético (adimensional) e N é a força normal (N). Unidade SI: newton (N).

Lei de Hooke (força elástica)

F_el = k * x. Onde k é a constante elástica da mola (N/m) e x é a deformação ou elongação sofrida (m). Unidade SI: newton (N).

Força centrípeta resultante

Fc = m * v² / r. Onde m é a massa (kg), v a velocidade linear (m/s) e r o raio da curva (m). Unidade SI: newton (N).

Lei da Gravitação Universal de Newton

F = G * (m1 * m2) / r². Onde G é a constante gravitacional (6,674 x 10^-11 N*m²/kg²), m1 e m2 são massas (kg) e r é a distância (m). Unidade SI: N.

Aceleração gravitacional superficial

g = G * M / R². Onde G é a constante gravitacional, M é a massa do corpo celeste (kg) e R é o raio do corpo celeste (m). Unidade SI: m/s².

Terceira Lei de Kepler

T² / r³ = C. Onde T é o período orbital do planeta (s ou anos) e r é o raio médio da órbita elíptica (m ou UA). Razão constante no SI: s²/m³.

Trabalho mecânico de força constante

W = F * d * cos(theta). Onde F é a força (N), d o deslocamento (m) e theta o ângulo entre força e deslocamento. Unidade SI: joule (J).

Energia cinética translacional

Ec = (m * v²) / 2. Onde m é a massa do corpo (kg) e v é a velocidade escalar instantânea (m/s). Unidade SI: joule (J).

Teorema da Energia Cinética

W_total = Delta Ec = Ec_final - Ec_inicial. O trabalho da força resultante equivale à variação da energia cinética. Unidade SI: joule (J).

Energia potencial gravitacional (próximo à Terra)

Epg = m * g * h. Onde m é a massa (kg), g é a aceleração da gravidade (m/s²) e h é a altura em relação ao referencial (m). Unidade SI: joule (J).

Energia potencial elástica

Epe = (k * x²) / 2. Onde k é a constante elástica da mola (N/m) e x é a deformação linear da mola (m). Unidade SI: joule (J).

Energia mecânica total

Em = Ec + Ep. Soma das energias cinética e potencial (gravitacional e elástica) de um sistema. Unidade SI: joule (J).

Potência mecânica média

P = W / Delta t. Onde W é o trabalho realizado (J) e Delta t é o intervalo de tempo decorrido (s). Unidade SI: watt (W = J/s).

Potência mecânica instantânea

P = F * v * cos(theta). Onde F é a força aplicada (N), v a velocidade instantânea (m/s) e theta o ângulo entre os vetores. Unidade SI: watt (W).

Rendimento mecânico

eta = P_util / P_total. Razão adimensional entre a potência aproveitada utilmente e a potência total fornecida (frequentemente expressa em %).

Momento linear (quantidade de movimento)

p = m * v. Onde m é a massa do corpo (kg) e v é o vetor velocidade (m/s). Unidade SI: quilograma-metro por segundo (kg*m/s).

Impulso de uma força constante

I = F * Delta t. Onde F é a força aplicada (N) e Delta t é a duração da aplicação (s). Unidade SI: newton-segundo (N*s) ou kg*m/s.

Teorema do Impulso

I_res = Delta p = p_final - p_inicial. O impulso da força resultante é igual à variação do momento linear total do corpo. Unidade SI: N*s.

Coeficiente de restituição em colisões

e = |v_afastamento| / |v_aproximacao|. Razão entre a velocidade relativa pós-colisão e pré-colisão. Adimensional (1 = elástica, 0 = perfeitamente inelástica).

Torque (momento de uma força)

tau = r * F * sen(theta). Onde r é o braço de alavanca (m), F é a magnitude da força (N) e theta é o ângulo formado. Unidade SI: newton-metro (N*m).

Segunda Lei de Newton para rotação

tau_res = I * alpha. Onde tau_res é o torque resultante (N*m), I é o momento de inércia (kg*m²) e alpha é a aceleração angular (rad/s²). Unidade SI: N*m.

Momento de inércia de partícula pontual

I = m * r². Onde m é a massa da partícula (kg) e r é a distância perpendicular ao eixo de rotação considerado (m). Unidade SI: kg*m².

Teorema dos eixos paralelos (Steiner)

I = I_cm + m * d². Onde I_cm é o momento de inércia pelo centro de massa, m a massa (kg) e d a distância entre os eixos (m). Unidade SI: kg*m².

Momento angular de uma partícula

L = r * p * sen(theta) = r * m * v * sen(theta). Onde r é o vetor posição (m) e p o momento linear (kg*m/s). Unidade SI: kg*m²/s ou J*s.

Momento angular de um corpo rígido

L = I * omega. Onde I é o momento de inércia em relação ao eixo (kg*m²) e omega é a velocidade angular (rad/s). Unidade SI: kg*m²/s.

Energia cinética de rotação

Ec_rot = (I * omega²) / 2. Onde I é o momento de inércia (kg*m²) e omega é a velocidade angular em radianos por segundo (rad/s). Unidade SI: joule (J).

Posição do centro de massa (1D)

x_cm = (Sigma m_i * x_i) / (Sigma m_i). Média ponderada das posições x_i (m) em relação às respectivas massas m_i (kg). Unidade SI: metro (m).

Frequência angular do MHS (sistema massa-mola)

omega = raiz(k / m). Onde k é a constante da mola (N/m) e m é a massa do oscilador (kg). Unidade SI: radianos por segundo (rad/s).

Período do oscilador harmônico massa-mola

T = 2 * pi * raiz(m / k). Onde m é a massa oscilante (kg) e k é a constante elástica (N/m). Unidade SI: segundo (s).

Período do pêndulo simples (pequenas oscilações)

T = 2 * pi * raiz(L / g). Onde L é o comprimento do fio (m) e g é a aceleração da gravidade (m/s²). Unidade SI: segundo (s).

Equação horária da elongação no MHS

x(t) = A * cos(omega * t + phi0). Onde A é a amplitude máxima (m), omega é a pulsação angular (rad/s) e phi0 é a fase inicial (rad). Unidade SI: m.

Energia mecânica no MHS

E_total = (k * A²) / 2. Onde k é a constante elástica (N/m) e A é a amplitude da oscilação (m). Permanece constante no oscilador ideal. Unidade SI: J.

Pressão hidrostática (Teorema de Stevin)

p = p0 + rho * g * h. Onde p0 é a pressão atmosférica (Pa), rho é a densidade do fluido (kg/m³), g a gravidade (m/s²) e h a profundidade (m). Unidade SI: pascal (Pa).

Empuxo hidrostático (Princípio de Arquimedes)

E = rho_fluido * V_deslocado * g. Onde rho é a densidade (kg/m³), V o volume imerso (m³) e g a gravidade (m/s²). Unidade SI: newton (N).

Equação da continuidade (escoamento incompressível)

A1 * v1 = A2 * v2 = Vazão (Q). Onde A é a área de seção transversal do duto (m²) e v é a velocidade de fluxo (m/s). Unidade SI: m³/s.

Equação de Bernoulli

p + (rho * v²) / 2 + rho * g * h = constante. Conservação de energia mecânica por volume para fluidos ideais incompressíveis. Unidade SI: pascal (Pa).

Velocidade de escape gravitacional

v_esc = raiz(2 * G * M / R). Velocidade mínima para abandonar a atração de um astro de massa M (kg) e raio R (m). Unidade SI: m/s.