Revisão de Física: Mecânica Básica

Cartões · 50

Velocidade média

v = Δs / Δt. Onde: v é a velocidade (m/s), Δs é o deslocamento (m) e Δt é o intervalo de tempo (s).

Aceleração média

a = Δv / Δt. Onde: a é a aceleração (m/s²), Δv é a variação da velocidade (m/s) e Δt é o intervalo de tempo (s).

Função horária da posição no Movimento Uniforme (MU)

s = s₀ + v · t. Onde: s é a posição final (m), s₀ é a posição inicial (m), v é a velocidade constante (m/s) e t é o tempo (s).

Aceleração no Movimento Uniforme (MU)

a = 0 m/s². A velocidade é constante ao longo do tempo.

Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica)

F_res = m · a. Onde: F_res é a força resultante (N), m é a massa do corpo (kg) e a é a aceleração adquirida (m/s²).

Cálculo da aceleração a partir da força resultante

a = F_res / m. Onde: a é a aceleração (m/s²), F_res é a força resultante (N) e m é a massa (kg).

Cálculo da massa a partir da força resultante

m = F_res / a. Onde: m é a massa (kg), F_res é a força resultante (N) e a é a aceleração (m/s²).

Primeira Lei de Newton (Equilíbrio de translação)

ΣF = 0 N ⇒ a = 0 m/s². Onde: ΣF é o somatório das forças (N) e a é a aceleração (m/s²).

Terceira Lei de Newton (Ação e Reação)

F_AB = -F_BA. As intensidades são iguais (|F_AB| = |F_BA| em Newtons, N), atuando em corpos distintos.

Força Peso

P = m · g. Onde: P é a força peso (N), m é a massa do corpo (kg) e g é a aceleração da gravidade (m/s² ou N/kg).

Valor padrão adotado para a aceleração da gravidade na Terra

g ≈ 9,8 m/s² (frequentemente aproximado para 10 m/s² nos cálculos escolares).

Força Normal em plano horizontal sem forças verticais extras

N = P = m · g. Onde: N é a força normal (N), P é o peso (N), m é a massa (kg) e g é a gravidade (m/s²).

Força de atrito estático máximo

Fat_est = μ_e · N. Onde: Fat_est é a força de atrito estático (N), μ_e é o coeficiente de atrito estático (adimensional) e N é a força normal (N).

Força de atrito cinético (ou dinâmico)

Fat_cin = μ_c · N. Onde: Fat_cin é a força de atrito cinético (N), μ_c é o coeficiente de atrito cinético (adimensional) e N é a força normal (N).

Componente do peso paralela ao plano inclinado (Px)

Px = P · sen(θ) = m · g · sen(θ). Onde: Px é a componente paralela (N), m é a massa (kg), g é a gravidade (m/s²) e θ é o ângulo de inclinação.

Componente do peso perpendicular ao plano inclinado (Py)

Py = P · cos(θ) = m · g · cos(θ). Onde: Py é a componente perpendicular (N), m é a massa (kg), g é a gravidade (m/s²) e θ é o ângulo de inclinação.

Força Normal em plano inclinado sem forças normais adicionais

N = Py = m · g · cos(θ). Onde: N é a força normal (N), Py é a componente perpendicular do peso (N) e θ é o ângulo com a horizontal.

Aceleração de um bloco descendo plano inclinado sem atrito

a = g · sen(θ). Onde: a é a aceleração (m/s²), g é a gravidade (m/s²) e θ é o ângulo de inclinação do plano.

Força motriz aplicada em uma polia fixa ideal

F = P. Onde: F é a força de tração aplicada (N) e P é a carga ou peso sustentado (N). A polia apenas altera a direção.

Força motriz aplicada com 1 polia móvel ideal

F = P / 2. Onde: F é a força aplicada (N) e P é o peso sustentado (N). A força necessária é dividida por 2.

Força motriz aplicada com n polias móveis ideais (talha exponencial)

F = P / 2ⁿ. Onde: F é a força aplicada (N), P é a carga (N) e n é o número de polias móveis.

Força motriz em associação com N segmentos de corda suportando a carga

F = P / N. Onde: F é a força aplicada (N), P é a carga total (N) e N é a quantidade de segmentos de corda que sustentam a carga.

Resultante de duas forças na mesma direção e mesmo sentido

R = F₁ + F₂. Onde: R é a resultante (N), F₁ e F₂ são os módulos das forças componentes (N).

Resultante de duas forças na mesma direção e sentidos opostos

R = |F₁ - F₂|. Onde: R é a resultante (N), F₁ e F₂ são os módulos das forças atuantes (N).

Resultante de duas forças perpendiculares entre si

R = √(F₁² + F₂²). Onde: R é a força resultante (N), F₁ e F₂ são as forças perpendiculares (N).

Função horária da velocidade no Movimento Uniformemente Variado (MUV)

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

Função horária da posição no MUV

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

Equação de Torricelli

v² = v₀² + 2 · a · Δs. Onde: v é a velocidade final (m/s), v₀ é a velocidade inicial (m/s), a é a aceleração (m/s²) e Δs é o deslocamento (m).

Variação de espaço (deslocamento)

Δs = s - s₀. Onde: Δs é o deslocamento escalar (m), s é a posição final (m) e s₀ é a posição inicial (m).

Variação de velocidade

Δv = v - v₀. Onde: Δv é a variação de velocidade (m/s), v é a velocidade final (m/s) e v₀ é a velocidade inicial (m/s).

Conversão de km/h para m/s

v(m/s) = v(km/h) / 3,6. Onde: as velocidades são expressas em metros por segundo (m/s) e quilômetros por hora (km/h).

Conversão de m/s para km/h

v(km/h) = v(m/s) · 3,6. Onde: as velocidades são expressas em quilômetros por hora (km/h) e metros por segundo (m/s).

Deslocamento na descida em plano inclinado sem atrito partindo do repouso

Δs = (g · sen(θ) · t²) / 2. Onde: Δs é a distância percorrida (m), g é a gravidade (m/s²), θ é a inclinação e t é o tempo (s).

Velocidade final na descida em plano inclinado partindo do repouso

v = √(2 · g · h). Onde: v é a velocidade final (m/s), g é a aceleração da gravidade (m/s²) e h é a altura vertical (m).

Relação entre altura e comprimento do plano inclinado

sen(θ) = h / d. Onde: h é a altura vertical (m), d é o comprimento do plano inclinado (m) e θ é o ângulo de inclinação.

Equilíbrio de um bloco em repouso no plano inclinado com atrito

Fat = Px = m · g · sen(θ). Onde: Fat é o atrito estático (N), Px é a componente tangencial do peso (N) e m é a massa (kg).

Ângulo limite de deslizamento em plano inclinado

tan(θ_max) = μ_e. Onde: θ_max é o ângulo crítico de inclinação e μ_e é o coeficiente de atrito estático (adimensional).

Força resultante em bloco acelerado no plano inclinado com atrito

F_res = m · g · sen(θ) - μ_c · m · g · cos(θ). Onde: F_res é a força resultante (N), m é a massa (kg), g é a gravidade (m/s²) e μ_c é o coeficiente de atrito cinético.

Aceleração em plano inclinado com atrito cinético descendo

a = g · (sen(θ) - μ_c · cos(θ)). Onde: a é a aceleração (m/s²), g é a gravidade (m/s²), θ é o ângulo e μ_c é o atrito cinético.

Trabalho mecânico de uma força constante

W = F · d · cos(θ). Onde: W é o trabalho (Joule, J), F é a força (N), d é a distância (m) e θ é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Trabalho da força peso

W_p = ± m · g · h. Onde: W_p é o trabalho do peso (J), m é a massa (kg), g é a gravidade (m/s²), h é o desnível vertical (m), positivo na descida e negativo na subida.

Trabalho da força de atrito (em trajetória retilínea)

W_fat = -Fat · d. Onde: W_fat é o trabalho resistente (J), Fat é o módulo da força de atrito (N) e d é o deslocamento (m).

Energia cinética

Ec = (m · v²) / 2. Onde: Ec é a energia cinética (J), m é a massa (kg) e v é a velocidade escalar (m/s).

Energia potencial gravitacional

Epg = m · g · h. Onde: Epg é a energia potencial gravitacional (J), m é a massa (kg), g é a gravidade (m/s²) e h é a altura em relação ao referencial (m).

Energia mecânica total

Em = Ec + Ep. Onde: Em é a energia mecânica (J), Ec é a energia cinética (J) e Ep é a energia potencial (J).

Teorema da Energia Cinética

W_total = ΔEc = Ec_final - Ec_inicial. Onde: W_total é o trabalho de todas as forças atuantes (J) e ΔEc é a variação da energia cinética (J).

Potência mecânica média

P_med = W / Δt. Onde: P_med é a potência média (Watt, W), W é o trabalho realizado (J) e Δt é o tempo decorrido (s).

Potência instantânea em movimento com velocidade v

P = F · v · cos(θ). Onde: P é a potência (W), F é a força aplicada (N), v é a velocidade linear (m/s) e θ é o ângulo entre força e velocidade.

Rendimento mecânico

η = P_util / P_total. Onde: η é o rendimento (adimensional, frequentemente em %), P_util é a potência útil (W) e P_total é a potência total fornecida (W).

Quantidade de movimento linear

Q = m · v. Onde: Q é a quantidade de movimento (kg·m/s), m é a massa (kg) e v é o vetor velocidade (m/s).