Fórmulas de Física


Em Física, as fórmulas representam as relações entre grandezas envolvidas em um mesmo fenômeno físico.

Conhecê-las é necessário para resolver muitos problemas que são cobrados em concursos e no Enem.

Entretanto, saber o significado de cada grandeza e entender o contexto que cada fórmula deve ser empregada é fundamental.

As unidades de todas as grandezas estão no sistema internacional de unidades e aparecem entre parênteses na descrição das grandezas.

Cinemática

A cinemática faz uma descrição do movimento dos corpos, sem se preocupar com as suas causas. Velocidade, distância percorrida, tempo e aceleração são algumas das grandezas estudadas neste assunto.

Corrida

Movimento retilíneo uniforme

s = s0 + v . t

s: posição final (m)
s0: posição inicial (m)
v: velocidade (m/s)
t: intervalo de tempo (s)

Movimento retilíneo uniformemente variado

s = s0 + v0 . t + 1 meioa . t2

s: posição final (m)
s0: posição inicial (m)
v0: velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s2)
t: intervalo de tempo (s)

v = v0 + a . t

v: velocidade final (m/s)
v0: velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s2)
t: intervalo de tempo (s)

v = v0 + 2 . a . ∆s

v: velocidade final (m/s)
v0: velocidade inicial (m/s)
a: aceleração (m/s2)
∆s: distância percorrida (m)

Movimento Circular Uniforme

v = ω . R

v: velocidade (m/s)
ω: velocidade angular (rad/s)
R: raio da curvatura da trajetória (m)

T igual a 1 sobre f

T: período (s)
f: frequência (Hz)

ω = 2 . reto pi . f

ω: velocidade angular (rad/s)
f: frequência (Hz)

a com c p subscrito fim do subscrito igual a v ao quadrado sobre R

acp: aceleração centrípeta (m/s2)
v: velocidade (m/s)
R: raio da curvatura da trajetória (m)

Lançamento Oblíquo

vx = v0 . cos θ

vx: velocidade no eixo x - velocidade constante (m/s)
v0: velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento

v0y = v0 . sen θ

v0y: velocidade inicial no eixo y (m/s)
v0: velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento

vy = v0y + a . t

vy: velocidade no eixo y (m/s)
v0y: velocidade inicial no eixo y (m/s)
a: aceleração (m/s2)
t: tempo (s)

H igual a numerador v com 0 subscrito ao quadrado. s e n ao quadrado espaço teta sobre denominador 2. g fim da fração

H:altura máxima (m)
v0: velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
g: aceleração da gravidade (m/s2)

A igual a numerador v com 0 subscrito ao quadrado. s e n espaço 2 teta sobre denominador g fim da fração

A: alcance (m)
v0: velocidade inicial (m/s)
θ: ângulo da direção do lançamento
g: aceleração da gravidade (m/s2)

Veja também:

Dinâmica

A dinâmica estuda as causas dos movimento dos corpos. Neste tópico, estudamos os diferentes tipos de forças que atuam no movimento.

movimento

FR = m . a

FR: força resultante (N)
m: massa (kg)
a: aceleração (m/s2)

P = m. g

P: peso (N)
m: massa (kg)
g: aceleração da gravidade (m/s2)

fat = µ . N

fat: força de atrito (N)
µ: coeficiente de atrito
N: força normal (N)

fel = k . x

fel: força elástica (N)
k: constante elástica da mola (N/m)
x: deformação da mola (m)

Veja também:

Trabalho, Energia e Potência

A conservação da energia é um dos princípios fundamentais da Física e sua compreensão é extremamente importante. O trabalho e a potência são duas grandezas que também se relacionam com a energia.

Energia

T = F . d . cos θ

T: trabalho (J)
F: força (N)
d: deslocamento(m)
θ:ângulo entre a direção da força e do deslocamento

Ec = 1 meio m . v2

Ec: energia cinética (J)
m: massa (kg)
v: velocidade (m/s)

Ep = m . g . h

Ep: energia potencial gravitacional (J)
m: massa (kg)
g: aceleração da gravidade (m/s2)
h: altura (m)

Eel = 1 meio. k . x2

Eel: energia potencial elástica (J)
k: constante elástica da mola (N/m)
x: deformação da mola (m)

P igual a numerador T sobre denominador incremento t fim da fração

P: potência (w)
T:trabalho (J)
Δt: intervalo de tempo (s)

Veja também:

Impulso e Quantidade de Movimento

O impulso e a quantidade de movimento são grandezas relacionadas ao estudo das interações entre os corpos, principalmente nas que ocorrem em intervalos de tempo muito pequenos, como, por exemplo, nas colisões.

Choques

Q = m . v

Q: quantidade de movimento (kg.m/s)
m: massa (kg)
v: velocidade (m/s)

I = F . ∆t

I: impulso (N.s)
F: força (N)
∆t: intervalo de tempo (s)

Veja também Quantidade de Movimento

Hidrostática

Em hidrostática estudamos os fluidos em repouso, sendo estes líquidos ou gases. O empuxo e a pressão são conceitos fundamentais nesse conteúdo.

Empuxo

p igual a F sobre A

p: pressão (N/m2)
F: força (N)
A: área (m2)

ró igual a m sobre V

ρ: densidade (kg/m3)
m: massa (kg)
V: volume (m3)

pt = patm + ρ . g . h

pt: pressão total (N/m2)
patm: pressão atmosférica(N/m2)
ρ: densidade (kg/m3)
g: aceleração da gravidade (m/s2)
h: altura (m)

E = ρ .g . V

E: empuxo (N)
ρ: densidade (kg/m3)
g: aceleração da gravidade (m/s2)
V: volume de líquido deslocado (m3)

Veja também:

Gravitação Universal

As Leis de Kepler e a Lei de Gravitação Universal de Isaac Newton, contribuíram muito para os avanços da astronomia.

Sistema solar

T2 = K . r3

T: período do planeta (u.a)
K: constante de proporcionalidade
r: raio médio (u.a)

F com G subscrito igual a numerador G. M com 1 subscrito. M com 2 subscrito sobre denominador d ao quadrado fim da fração

FG: força gravitacional (N)
G: constante de gravitação universal (N.m2/kg2)
M1: massa do corpo 1 (kg)
M2: massa do corpo 2 (kg)
d: distância (m)

Veja também:

Termologia e Termodinâmica

Em termologia estudamos o conceito de temperatura, calor e as escalas termométricas, além dos efeitos da variação da temperatura na dilatação dos corpos. Já em termodinâmica, aprendemos a relação entre calor e trabalho.

Termologia

Escalas termométricas

T com C subscrito sobre 5 igual a numerador T com F subscrito menos 32 sobre denominador 9 fim da fração

TC: temperatura em graus Celsius (ºC)
TF: temperatura em Fahrenheit (ºF)

Tk = Tc + 273

TK: temperatura em Kelvin (K)
TC: temperatura em Celsius (ºC)

Dilatação Térmica

∆L = L0 . α . ∆T

L: dilatação linear (m)
L0: comprimento inicial (m)
α: coeficiente de dilatação linear (ºC-1)
T: variação de temperatura (ºC)

∆A = A0 . β . ∆T

A: dilatação superficial (m2)
A0: área inicial
β: coeficiente de dilatação superficial (ºC-1)
T: variação de temperatura (ºC)

∆V = V0 . ϒ . ∆T

∆V: dilatação volumétrica (m3)
V0: volume inicial (m3)
ϒ: coeficiente de dilatação volumétrico (ºC-1)
T: variação de temperatura (ºC)

Calorimetria

C = m . c

C: capacidade térmica (cal/ºC)*
m: massa (g)
c: calor específico (cal/gºC)*

Q = m . c . ∆T

Q: quantidade de calor sensível (cal)*
m: massa (g)
c: calor específico (cal/g ºC)*
T: variação de temperatura (ºC)

Q = m . L

Q: quantidade de calor latente(cal)*
m: massa (g)
L: calor latente - mudança de fase (cal/g)*

* Essas unidades não são do Sistema Internacional de Unidades

Termodinâmica

∆U = Q - T

U: variação de energia interna (J)
Q: quantidade de calor (J)
T: trabalho (J)

T = Qq - Qf

T: trabalho (J)
Qq: quantidade de calor absorvida da fonte quente (J)
Qf: quantidade de calor cedida a fonte fria (J)

R igual a T sobre Q com q subscrito

R: rendimento de uma máquina térmica
T: trabalho (J)
Qq: quantidade de calor absorvida da fonte quente (J)

incremento S igual a numerador incremento Q sobre denominador T fim da fração

∆S: variação de entropia (J/K)
∆Q: Quantidade de calor (J)
T: temperatura absoluta (K)

Para saber mais:

Ondas e Ótica

No estudo das ondas utilizamos basicamente a equação fundamental, e em ótica, a reflexão e a refração são fenômenos importantes para o estudo dos espelhos e das lentes.

ondas

Velocidade de Propagação das Ondas

v = ƛ . f

v: velocidade de propagação de uma onda (m/s)
ƛ: comprimento de onda (m)
f: frequência (Hz)

Espelhos Esféricos

1 sobre f igual a 1 sobre p mais numerador 1 sobre denominador p apóstrofo fim da fração

f: distância focal (cm ou m)
p: distância do vértice do espelho ao objeto (cm ou m)
p': distância do vértice do espelho a imagem (cm ou m)

A igual a i sobre o igual a menos numerador p apóstrofo sobre denominador p fim da fração

A: aumento linear transversal
i: tamanho da imagem (cm ou m)
o: tamanho do objeto (cm ou m)
p': distância do vértice do espelho a imagem (cm ou m)
p: distância do vértice do espelho ao objeto (cm ou m)

Refração

n1 . sen θ1 = n2 . sen θ2

n1: índice de refração do meio 1
θ1: ângulo de incidência
n2: índice de refração do meio 2
θ2: ângulo de refração

Veja também:

Eletricidade

Conceitos como corrente elétrica, diferença de potencial, potência e energia elétrica são fundamentais para os cálculos em eletricidade.

poste de energia

Eletrostática

F com e subscrito igual a k espaço. numerador abre barra vertical Q com 1 subscrito fecha barra vertical. abre barra vertical Q com 2 subscrito fecha barra vertical espaço sobre denominador d ao quadrado fim da fração

Fe: força eletrostática (N)
k: constante eletrostática (N.m2/C2)
Q1: módulo da carga 1 (C)
Q2: módulo da carga 2 (C)
d: distância entre as cargas (m)

F = q . E

F: força eletrostática (N)
q: carga de prova (C)
E: campo elétrico (N/C)

V igual a k. Q sobre d

V: potencial elétrico (V)
k: constante eletrostática (N.m2/C2)
Q: carga elétrica (C)
d: distância (m)

Eletricidade

U = R . i

U: diferença de potencial (V)
R: resistência elétrica (Ω)
i: corrente (A)

P = U . i

P: potência elétrica (W)
U: diferença de potencial (V)
i: corrente (A)

P = R . i2

P: potência efeito Joule (J)
R: resistência elétrica (Ω)
i: corrente (A)

E = P . ∆t

E: energia elétrica (J ou kWh)
P: potência (J ou kW)
∆t: intervalo de tempo (s ou h)

Associação de Resistores em Série

Re = R1 + R2 + ...+ Rn

Re: resistência equivalente (Ω)
R1: resistência 1 (Ω)
R2: resistência 2 (Ω)
Rn: resistência n (Ω)

Associação de Resistores em Paralelo

1 sobre R com e subscrito igual a 1 sobre R com 1 subscrito mais 1 sobre R com 2 subscrito mais... mais 1 sobre R com n subscrito

Re: resistência equivalente (Ω)
R1: resistência 1 (Ω)
R2: resistência 2 (Ω)
Rn: resistência n (Ω)

Capacitores

C igual a Q sobre U

C: capacitância (F)
Q: carga elétrica (C)
U: diferença de potencial (V)

Veja também:

Eletromagnetismo

A variação da corrente elétrica cria um campo magnético e a variação do campo magnético induz uma corrente. Neste conteúdo, a eletricidade e o magnetismo se juntam formando um importante campo da Física.

bússola

Fm= B . | q | . v . sen θ

Fm: força magnética (N)
B: vetor indução magnética (T)
| q |: módulo da carga (C)
v: velocidade (m/s)
θ: ângulo entre vetor B e a velocidade

Fm= B . i . l . sen θ

Fm: força magnética (N)
B: vetor indução magnética (T)
i: corrente (A)
l: comprimento do fio (m/s)
θ: ângulo entre vetor B e a corrente

φ = B . A . cos θ

φ: fluxo magnético (Wb)
B: vetor indução magnética (T)
A: Área (m2)
θ: ângulo entre vetor B e o vetor normal a superfície da espira

épsilon igual a numerador incremento fi maiúsculo sobre denominador incremento t fim da fração

ε: fem induzida (V)
∆φ: variação do fluxo magnético (Wb)
∆t: intervalo de tempo (s)

Veja também: