Revisão Geral de Física

Cartões · 50

Primeira Lei de Ohm

U = R * i. A ddp e a corrente são diretamente proporcionais para resistores ôhmicos a temperatura constante.

Segunda Lei de Ohm

R = ρ * L / A. A resistência aumenta com o comprimento (fio mais longo) e diminui com a área (fio mais grosso).

Consumo de energia elétrica (fórmula salva-vidas)

E = P * Δt. Em residências: potência em kW (dividir W por 1000) multiplicada pelo tempo de uso em horas (h) = kWh.

Circuito em série: propriedades-chave

Corrente (i) é a mesma em todos os resistores. A ddp total se divide (U = U1 + U2...). Se um falha, o circuito para.

Circuito em paralelo: propriedades-chave

Tensão (U) é a mesma em todos os ramos. A corrente total se divide (i = i1 + i2...). Padrão das instalações residenciais.

Como ligar amperímetro e voltímetro?

Amperímetro sempre em série (resistência interna quase zero). Voltímetro sempre em paralelo (resistência interna infinita).

Potência elétrica em chuveiro (inverno vs. verão)

Na posição inverno, menor resistência (fio mais curto) gera maior corrente e maior potência dissipada (P = U²/R).

Curto-circuito: conceito e risco

Ligação direta sem resistência entre polos de ddp; corrente tende ao infinito gerando superaquecimento (Efeito Joule).

Fusível e disjuntor: função e ligação

Dispositivos de proteção contra sobrecorrente. Devem ser sempre ligados em série no fio fase do circuito.

Equação fundamental da ondulatória

v = λ * f. A velocidade depende apenas do meio; a frequência depende apenas da fonte emissora.

Refração ondulatória: o que muda e o que não muda?

A frequência permanece constante. A velocidade e o comprimento de onda variam na mesma proporção ao mudar de meio.

Difração de ondas

Capacidade da onda de contornar obstáculos ou fendas de tamanho comparável ao seu comprimento de onda (λ).

Interferência de ondas

Superposição de duas ondas: construtiva (reforço de crista com crista) ou destrutiva (cancelamento de crista com vale).

Ressonância: conceito e exemplos

Transferência máxima de energia quando uma frequência externa coincide com a frequência natural do sistema (ex.: taça quebrando).

Efeito Doppler sonoro

Aproximação: frequência aparente maior (som mais agudo). Afastamento: frequência aparente menor (som mais grave).

Ondas mecânicas vs. eletromagnéticas

Mecânicas exigem meio material (som); eletromagnéticas propagam-se no vácuo (luz, Wi-Fi, raio X) com v = 3x10^8 m/s.

Ultrassom na medicina: princípio físico

Onda mecânica de alta frequência que sofre reflexão parcial nas interfaces de diferentes tecidos do corpo humano.

Calor sensível vs. calor latente

Sensível: altera temperatura sem mudar fase (Q = m * c * Δθ). Latente: muda a fase a temperatura constante (Q = m * L).

Capacidade térmica vs. calor específico

Capacidade térmica (C = m * c) é do corpo todo; calor específico (c) é propriedade intrínseca da substância.

Condução térmica

Transferência de energia átomo a átomo por contato direto em sólidos; impedida no vácuo (ex.: isolamento de isopor).

Convecção térmica

Transporte de calor por movimento de matéria em fluidos (líquidos e gases) devido a diferenças de densidade térmicas.

Irradiação térmica

Propagação de calor por ondas eletromagnéticas (infravermelho); único modo que se propaga no vácuo (ex.: calor do Sol).

Garrafa térmica (Dewar): mecanismos de contenção

Vácuo impede condução e convecção; paredes espelhadas refletem o calor, minimizando perdas por irradiação.

Dilatação térmica linear

ΔL = L0 * α * Δθ. Crucial em pontes, trilhos de trem e juntas de dilatação na construção civil.

Equilíbrio térmico em sistemas isolados

A soma algébrica das trocas de calor é zero: ΣQ = 0 (o calor cedido pelos corpos quentes iguala o absorvido pelos frios).

Energia cinética

Ec = (m * v²) / 2. Energia ligada ao movimento; se a velocidade dobra, a energia cinética quadruplica.

Energia potencial gravitacional

Epg = m * g * h. Depende da altura em relação a um referencial; converte-se em cinética na queda livre.

Energia potencial elástica

Epe = (k * x²) / 2. Energia armazenada na deformação de molas ou elásticos sujeitos à Lei de Hooke (F = k * x).

Princípio da Conservação da Energia Mecânica

Em sistemas sem atrito (sem forças dissipativas): E_mec_inicial = E_mec_final (Ec + Ep permanece constante).

Teorema do Trabalho e Energia Cinética

Trabalho da força resultante = variação da energia cinética (W_res = ΔEc). Vale mesmo na presença de forças dissipativas.

Potência mecânica e rendimento

Potência = Trabalho / Δt = Força * velocidade média. Rendimento (η) = potência útil / potência total.

Gráfico v x t (velocidade contra tempo)

A inclinação da reta representa a aceleração; a área sob a curva representa o deslocamento escalar (Δs).

Gráfico s x t (posição contra tempo)

A inclinação da reta ou da tangente à curva representa a velocidade instantânea do móvel.

Primeira Lei de Newton (Inércia)

Corpos em repouso ou MU permanecem assim se a força resultante for nula (base do cinto de segurança no trânsito).

Segunda Lei de Newton (Fundamental)

F_res = m * a. A aceleração adquirida é proporcional à força resultante e inversamente proporcional à massa.

Terceira Lei de Newton (Ação e Reação)

Forças surgem em pares de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, atuando em corpos distintos (nunca se anulam).

Impulso e Teorema do Impulso

I = F * Δt = ΔQ (variação da quantidade de movimento). Airbags aumentam o tempo de colisão (Δt) para diminuir a força média.

Quantidade de movimento e colisões

Q = m * v. Em qualquer colisão mecânica isolada, a quantidade de movimento total do sistema se conserva.

Atrito estático vs. cinético

Atrito estático é ajustável até o valor máximo (Fat = μe * N). O cinético atua no deslizamento e é ligeiramente menor.

Leis da Reflexão da Luz

Raio incidente, normal e refletido são coplanares; o ângulo de incidência é rigorosamente igual ao ângulo de reflexão.

Lei de Snell-Descartes (Refração)

n1 * sen(θ1) = n2 * sen(θ2). Ao passar para meio mais refringente (maior n), a luz diminui a velocidade e aproxima da normal.

Reflexão interna total e fibra óptica

Ocorre quando a luz vai do meio mais refringente para o menos e o ângulo de incidência supera o ângulo limite (sen L = n_menor / n_maior).

Espelho plano: características da imagem

A imagem é virtual, direita, de mesmo tamanho do objeto e simétrica em relação ao plano do espelho (enantiomorfa).

Espelho convexo e lente divergente: imagem padrão

Para qualquer objeto real, produzem sempre imagem virtual, direita e reduzida (usados em retrovisores e segurança).

Miopia: causa e correção

Globo ocular alongado; imagem forma-se antes da retina para objetos distantes. Correção com lentes divergentes.

Hipermetropia: causa e correção

Globo ocular curto; imagem forma-se atrás da retina para objetos próximos. Correção com lentes convergentes.

Presbiopia ("vista cansada")

Perda de acomodação do cristalino devido ao envelhecimento; corrigida com lentes convergentes ou bifocais.

Convergência de lentes (dioptria / "grau")

V = 1 / f (distância focal em metros). Unidade no SI: dioptria (di). Lentes convergentes têm V positiva; divergentes, negativa.

Dispersão luminosa em prismas

Separação da luz branca policromática. A luz violeta tem maior índice de refração e desvia mais; a vermelha desvia menos.

Conversões de unidades salva-vidas: km/h e caloria

De km/h para m/s: divide por 3,6 (e multiplica na volta). 1 cal ≈ 4,2 J. 1 litro de água = 1 kg.