Física Flashcards
[Fundamentos da cinemática]
O que é um referencial?
É um corpo que a partir dele estudamos o movimento de outro corpo, assim conseguimos determinar:
Posição, Movimento e Repouso, Trajetória, Variação do espaço e distância percorrida, Função Horária do Espaço, Velocidade Escalar Média, entre outras grandezas ou características do movimento, por isso, é comum ouvirmos nas aulas de física, tudo depende do referencial.
[Fundamentos da cinemática]
Qual a diferença entre instante e intervalo de tempo?
O instante é o momento que ocorre o fenômeno, por exemplo, você começou ler esse resumo as 10h da manhã, o que significa essa informação? Significa que você ficou esperando 10h para começar a ler? Ou que você está lendo por 10h?
Não, o real significado é que no momento que no relógio indicou 10h, ou seja, nesse instante, você começou a ler oresumo. Na física o instante é representado pela letra “t” minúscula, por exemplo t = 10h.
Intervalo de tempo é a duração do evento ou do fenômeno, vamos supor que você acabe de ler o resumo no instante t =10h20min, portanto temos dois instantes, o inicial e o final, para obtermos o intervalo de tempo (duração), fazemos: ∆t = t - t0. Sendo ∆t o intervalo de tempo, t instante final e t0 instante inicial.
Nesse caso ∆t = 10h20min - 10h∆t = 20 min
[Fundamentos da cinemática]
Como sabemos se um corpo está em movimento ou repouso?
Para analisarmos se um corpo está em movimento ou repouso, precisamos de um referencial, ou seja outro corpo, a partir disso, se a posição do corpo altera com o tempo, para um dado referencial, dizemos que esse corpo está em movimento.
Agora se a posição do corpo não altera no tempo, ou seja, permanece a mesma, dizemos que esse corpo está em repouso em relação a esse referencial.
Dois fatos importantes, primeiro a reciprocidade, se o corpo A está em movimento em relação ao corpo B, então o corpo B está em movimento para o corpo A, da mesma forma se o corpo C está em repouso para o corpo A, então o corpo A está em repouso para o corpo C, podemos ir além e afirmar que C está em movimento para B e vice e versa.
Segundo fato, lembre-se que tudo depende do referencial, portanto quando mencionar que um corpo está em movimento, sua afirmação só será verdadeira, se informar o referencial.
[Fundamentos da cinemática]
O que é a trajetória de um corpo pra cinemática?
Ao adotar um referencial, podemos analisar o comportamento de outros corpos. Quando um corpo está parado, podemos simbolizar sua posição como um ponto em relação ao referencial escolhido.
Agora se o corpo estiver em movimento, sua posição vai mudar, imagina que tivéssemos uma câmera e marcássemos onde esse copo passou a cada instante, se o intervalo de tempo para cada marcação for bem pequeno, teremos uma coleção de pontos, uma coleção de posições, ao ligar esses pontos teremos a trajetória descrita por esse corpo no referencial escolhido.
Lembre-se que a trajetória depende do referencial, portanto ao mudar de referencial a trajetória do corpo observado pode ser outra.
[Fundamentos da cinemática]
Qual a diferença entre Variação do espaço e Distância percorrida?
Variação do espaço, ∆S, indica o quanto o corpo está deslocado em relação a sua posição inicial. ∆S = SFinal – SInicial. Em alguns casos, SFinal é representada somente por S e a SInicial é representada por S0.
Quando a variação do espaço ou deslocamento escalar, for: ∆S > 0, significa que o corpo foi para posições maiores que a inicial. ∆S = 0, significa que o corpo não se afastou da sua posição inicial, ou melhor, voltou para o ponto de partida, nesse caso, fique atento, o corpo deve ter invertido o movimento. ∆S < 0, significa que o corpo foi para posições menores que a inicial.
Distância percorrida, d, indica o comprimento da trajetória descrita pelo corpo.
[Fundamentos da cinemática]
Qual é a função horária do espaço?
S(t) = 10.sen(2πt)
[Fundamentos da cinemática]
Fórmula da velocidade escalar média:
Vm = ∆S/ ∆t
[Fundamentos da cinemática]
Como transformar Km/h em m/s e vice-versa?
Km/h / 3,6 = m/s
m/s x 3,6 = Km/h
[Movimento uniforme]
O que é o movimento uniforme?
Todo movimento onde a velocidade do corpo é constante (sempre o mesmo valor).
M.U. → Velocidade constante e diferente de 0
[Movimento uniforme]
Fórmula da função horária das posições no M.U:
S = S0 + vt
___________________
Macete: Sorvete
É a fórmula matemática que fornece a posição do corpo em Movimento Uniforme (M.R.U.), em qualquer instante de tempo.
S = posição final. S0 = posição inicial. v = velocidade constante. t = instante de tempo.
[Movimento uniforme]
Fórmula para questões de encontro de corpos no M.U:
Sa - Sb
Sa = S0a + vat
Sb = S0b + vbt
ATENÇÃO: Adote sempre um referencial de sentido para o movimento, se ambos os corpos tiverem direção igual mas sentidos opostos, uma das velocidades (o sentido que estiver contra o adotado como referencial) deverá ser negativa.
[Movimento uniforme]
Como ficam os gráficos de velocidade x tempo no M.U?
-> Movimento progressivo: linha reta horizontal acima do meio do gráfico - meio representa v=0.
> Movimento retrógrado: linha reta horizontal abaixo do meio do gráfico - meio representa v=0.
> Área entre o gráfico e o eixo t: numericamente igual ao deslocamento escalar.
[Movimento uniforme]
Como ficam os gráficos de posição x tempo no M.U?
> Reta inclinada e crescente indica que o movimento é uniforme e progressivo.
> Reta inclinada decrescente indica que o movimento é uniforme e retrógrado.
[Movimento uniforme]
Como ficam os gráficos de aceleração x tempo no M.U?
No movimento retilíneo uniforme, a velocidade permanece constante e diferente de zero, ou seja, a aceleração é nula em qualquer instante do gráfico.
[Movimento uniformemente variado]
O que é a aceleração?
Quando em um movimento ocorre uma variação de velocidade, surge uma grandeza física nesse movimento. Essa grandeza recebe o nome de Aceleração (a).
Podemos definir a aceleração de um corpo como sendo a grandeza física que relaciona a variação da velocidade de um corpo num determinado intervalo de tempo, portanto, temos: a = ∆v/ ∆t.
[Movimento uniformemente variado]
Fórmula da função horária da velocidade no M.U.V:
v = v0 + at
____________
Macete: vovô ateu
Fornece a velocidade do corpo (em M.U.V.) em qualquer instante de tempo.
v = velocidade instantânea. v0 = velocidade inicial. t = instante de tempo. a = aceleração.
[Movimento uniformemente variado]
Fórmula da função horária da posição no M.U.V:
S = S0 +v0t + at²/2
_________________________
Macete: Sorvetão
Fornece a posição em que o corpo (em M.U.V.) se encontra para um dado instante de tempo qualquer. ACELERAÇÃO DEVE SER CONSTANTE!
[Movimento uniformemente variado]
Fórmula da Equação de Torricelli:
v² = v0² + 2a∆S
_______________________
Macete: vovô duas asas
Relaciona diretamente a velocidade com o espaço percorrido por um corpo em M.U.V. Tem por principal vantagem de utilização o fato de que a Equação de Torricelli é uma equação que não depende de valores de tempo.
[Movimento uniformemente variado]
Como ficam os Gráficos Aceleração X Tempo no M.U.V?
> Se aceleração positiva: linha reta acima do eixo t.
> Se aceleração negativa: linha reta abaixo do eixo t.
> No gráfico “aceleração x tempo”, a variação de velocidade é numericamente igual à área entre o gráfico e o eixo .
[Movimento uniformemente variado]
Como ficam os Gráficos Velocidade X Tempo no M.U.V?
> Aceleração positiva: reta inclinada e crescente.
> Aceleração negativa: reta inclinada e decrescente.
> A área entre a reta e o eixo resulta numericamente o deslocamento do móvel no intervalo de tempo considerado.
> A tangente da inclinação da reta indicada nos gráficos resulta numericamente na aceleração escalar.
[Movimento uniformemente variado]
Como ficam os Gráficos Posição X Tempo no M.U.V?
> A função horária da posição permite localizar o móvel em qualquer instante. É uma função do 2º grau e sua representação em gráfico corresponde a uma parábola.
> Se a > 0, a parábola tem concavidade voltada para cima.
> Se a < 0, a parábola tem concavidade voltada para baixo.
[Movimento uniformemente variado]
Como é feita a classificação dos movimentos no M.U.V
V > 0 = movimento progressivo.
V < 0 = movimento retrógrado.
a > 0 = movimento acelerado.
a < 0 = movimento retardado.
a = 0 = movimento uniforme
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
O que é temperatura?
Mede o grau de agitação (energia cinética) das moléculas de um corpo.
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
O que é calor?
É a energia térmica em movimento, sempre no sentido do corpo que tem temperatura maior para o corpo que tem menor temperatura.
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
O que é equilíbrio térmico?
Quando corpos distintos que possuem diferentes temperaturas entram em contato, trocam energia até que fiquem com a mesma temperatura. Quando isso acontece, dizemos que eles atingiram o equilíbrio térmico.
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
Qual a temperatura de fusão e ebulição da água na Celsius?
Temperatura de fusão da água / ponto de gelo (PF) T =0°C
Temperatura de ebulição da água / ponto de vapor(PE) T = 100°C
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
Qual a temperatura de fusão e ebulição da água na Fahrenheit?
PF: 32 ºF
PE: 212 ºF
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
Qual a temperatura de fusão e ebulição da água na Kelvin?
PF: 273 K
PE: 373 K
Zero absoluto: é o 0 K, a temperatura onde não há nenhuma agitação molecular.
Obs: A escala Kelvin não apresenta a notação em graus.
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
Qual a fórmula para conversão das escalas de temperatura?
C/5 = F-32/9 = K-273/5
[Calor e fenômenos térmicos - Termometria]
Quais as relações de variação de temperatura nas três escalas?
Variação de temperatura (Δθ) é a diferença entre duas temperaturas.
ΔθC/5 = ΔθF/9 = ΔθK/5
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
O que é calor específico?
Calor especifico sensível (c) é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura em um grau, de uma unidade de massa. Apenas a temperatura da substância varia.
Ex: A água tem c = 1 cal/g.ºC.
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
O que é e qual a fórmula para encontrar a quantidade de calor?
Q = quantidade de calor necessária para uma mudança de temperatura (cal ou J).
Q = m . c . Δθ
OBS: 1 caloria equivale aproximadamente a 4,184 Joules.
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
Quais as mudanças de estado físico?
> Fusão: passagem do estado sólido para o liquido.
> Vaporização: passagem do estado liquido para o gasoso e pode ocorrer de três formas diferentes.
Evaporação: velocidade mais lenta.
Ebulição: velocidade média.
Calefação: velocidade mais rápida.
> Liquefação ou Condensação: passagem do estado gasoso para o liquido.
> Solidificação: passagem do estado liquido para o sólido.
> Sublimação: passagem do estado sólido para o gasoso, e vice-versa.
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
O que é calor latente e qual a fórmula para encontrá-lo?
O Calor latente (L) é a quantidade de calor necessária para alterar o estado físico de um corpo, sem alterar sua temperatura.
L = Q/m
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
O que é um sistema isolado [Trocas de calor sem mudança do estado físico]?
Sistema isolado: onde não há troca de calor com o ambiente.
Quando corpos de temperaturas diferentes estão em um sistema isolado, eles trocam de energia até alcançar a temperatura de equilíbrio.
Como não há perda ou ganho de calor com o ambiente, todo calor perdido de um corpo é recebido por outro corpo desse mesmo sistema isolado. Ou seja, a somatória da quantidade de calor de um sistema isolado é igual a zero.
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
O que é um calorímetro?
Calorímetro é um equipamento utilizado como ambiente para o estudo a troca de calor de corpos de temperaturas diferentes. Ele pode ser ideal (quando isola o sistema) ou não.
[Calor e fenômenos térmicos - Calorimetria]
Quando acontecem trocas de calor com mudança do estado físico?
Acontece quando um dos corpos do sistema tem energia suficiente para alterar o estado físico do outro corpo.
Estamos trabalhando em um sistema isolado, então ainda temos que: a quantidade de calor é igual a zero.
Como estamos supondo uma troca de calor com mudança de estado físico, teremos que considerar nos corpos do sistema que apresentarem a mudança, o seu calor latente.
[Calor e fenômenos térmicos - Propagação de calor]
[Processo de transferência de calor] O que é a condução?
É a transmissão de energia de entre moléculas que compõe um sistema.
Exemplo: Ao esquentar uma barra de metal em uma das pontas, a barra esquenta gradativamente até aquecer o outro extremo.
[Calor e fenômenos térmicos - Propagação de calor]
[Processo de transferência de calor] O que é a convecção?
Ocorre com o fluxo de mudança de densidade pela temperatura.
Quando em um mesmo sistema temos densidades diferentes, a região mais quente é menos densa e tende a subir enquanto que a região mais fria é mais densa e tende a descer. Essa movimentação gera o que chamamos de corrente de convecção.
Ex: Esquentar um líquido em uma panela, refrigeração da geladeira.
[Calor e fenômenos térmicos - Propagação de calor]
[Processo de transferência de calor] O que é a irradiação?
Transfere energia através de ondas eletromagnéticas. É o único meio que não precisa de um meio material para se propagar.
Ex: raios do sol, microondas.
[Calor e fenômenos térmicos - Propagação de calor]
O que é a equação de Fourier?
Em regime estacionário ou permanente, isto é, quando um corpo está em contato térmico em suas extremidades, com dois meios em temperaturas diferentes e constantes, o calor flui espontaneamente da extremidade “quente”, maior temperatura, para extremidade “fria”, menor temperatura, com fluxo de calor constante, representado pela letra grega φ. (φ = Q/ Δt)
Fourier estabeleceu, de forma empírica, que após atingir o regime estacionário, o fluxo de calor pode ser calculado, pela seguinte equação (Para saber o que significa cada elemento, leia até o final):
φ = K . A . Δt / ε
ou seja:
Q/ Δt = K . A . Δt / ε
___________
Exemplo: Colocamos uma barra condutora em contato térmico em suas extremidades, com vapor de água a 100° C e gelo mais água a 0°C. Para garantir que não haverá perda de energia térmica para o meio externo cobrimos a barra com lã de vidro (isolante térmico).
Equação de Fourier, no entanto, para utilizá-la é necessário conhecer os fatores que a influenciam:
Material – Existem materiais que conduzem muito bem o calor, chamados de CONDUTORES, como por exemplo os metais, e materiais maus condutores, ISOLANTES térmicos, por exemplo: lã de vidro, madeira, ar, cortiça, tijolo, etc. A grandeza que avalia a condução do material é o coeficiente de condutibilidade térmica K (cal/s.cm.°C; J/s.m.°C).
Área transversal do corpo A (mm², cm², m²), quanto maior (menor) for a área, maior (menor) o fluxo de calor φ é conduzida.
Diferença de temperatura ∆T (°C, °F, K) entre os meios, quanto maior (menor), maior (menos) é o fluxo de calor φ.
Espessura ε (mm, cm, m) entre as faces – quanto maior (menor) a distância entre as extremidades do corpo menor (maior) é o fluxo de calor.
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
[Dilatação nos sólidos] O que é dilatação térmica?
Quando um corpo aumenta seu tamanho devido ao aumento de sua temperatura.
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
[Dilatação nos sólidos] O que é dilatação linear?
Quando o aumento de tamanho mais significativo acontece em relação ao comprimento do corpo.
Δl = l0 . α . Δθ
Δl = variação do comprimento. l0 = comprimento inicial. α = coeficiente de dilatação linear. Δθ = variação da temperatura.
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
[Dilatação nos sólidos] O que é dilatação superficial?
Quando o aumento de tamanho mais significativo acontece em relação a sua área.
ΔS = S0 . β . Δθ
ΔS = variação da área. S0 = área inicial. β = coeficiente de dilatação superficial. Δθ = variação da temperatura.
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
[Dilatação nos sólidos] O que é dilatação volumétrica?
Quando o aumento de tamanho mais significativo acontece em relação ao seu volume.
ΔV = V0 . γ . Δθ
ΔV = variação do volume. V0 = volume inicial. γ = coeficiente de dilatação volumétrica. Δθ = variação da temperatura.
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
[Dilatação nos sólidos] Qual a relação dos coeficientes de dilatação?
α/1 = β/2 = γ/3
[Calor e fenômenos térmicos - Dilatação térmica]
Como ocorre a dilatação nos líquidos?
O líquido também sofre dilatação, porém para medi-la é necessário inseri-lo em um recipiente. Ao calcular a dilatação do líquido é preciso considerar também a dilatação do recipiente onde ele está.
γA = γL - γR
γA = coeficiente de dilatação volumétrica aparente. γL = coeficiente de dilatação volumétrica do líquido. γR = coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente.
[Calor e fenômenos térmicos - Comportamento dos gases ideais]
Quais as variáveis de estado dos gases?
Pressão (P)
Volume (V)
Temperatura (T
[Calor e fenômenos térmicos - Comportamento dos gases ideais]
O que é energia interna de um gás?
A energia interna de um gás é a energia cinética calculada com base na temperatura e no número de moléculas.
U = 3/2 . n . R . T
Ou:
V . P = n . R . T
U = energia interna do gás. n = Número de moléculas. R = constante universal dos gases (atm.lmol.K ou Jmol.K). T = temperatura. P = pressão. V = volume.
[Calor e fenômenos térmicos - Comportamento dos gases ideais]
O que é a equação geral dos gases?
Supomos que um gás esteja em uma condição inicial e sofre uma transformação que o deixa em uma condição final. Sabendo que o número de moléculas e a constante universal dos gases não são alteradas, e considerando a Equação de Clapeyron, deduzimos a Equação geral dos gases.
Pi . Vi / Ti = Pf . Vf / Tf
Sendo: pressão, volume e temperatura | inicial e final.
OBS: a Temperatura da Equação geral dos gases tem que ser sempre na escala Kelvin (K).
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
O que é a transformação isobárica?
Quando a Pressão é constante e o Volume e a Temperatura são variáveis.
Vi / Ti = Vf / Tf
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
O que é a transformação Isovolumétrica, Isométrica ou Isocórica?
Vi / Ti = Vf / Tf
Pi / Ti = Pf / Tf
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
O que é a transformação Isotérmica?
Quando a Temperatura é constante e o Volume e a Pressão são variáveis.
Pi / Vi = Pf / Vf
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
O que é o trabalho de um gás?
Considere um gás contido em um recipiente fechado por um êmbolo móvel. Ao aumentar a temperatura no recipiente, o volume aumenta também, deslocando o êmbolo e realizando trabalho.
t = P . ΔV
_______________
Também é possível calcular o trabalho do gás observando o gráfico de Pressão x Volume. A área desse gráfico é numericamente igual ao trabalho relacionado pelo gás.
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
Qual é a primeira lei da termodinâmica?
Em um sistema, toda energia recebida é direcionada para realizar o trabalho e para a variação da energia interna. o caso de perca de calor do sistema, significa que o gás sofreu uma compressão (trabalho negativo) e a energia interna diminuiu.
Q = ΔU + t
___________________
Q = Quantidade de energia recebida. ΔU = Variação da energia interna. t = Trabalho.
Em transformações isométricas t = 0.
Em transformações isotérmicas ΔU = 0.
[Calor e fenômenos térmicos - Leis da termodinâmica]
Qual é a segunda lei da termodinâmica?
> O calor é transferido de forma espontânea do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
> Todo processo tem perda porque seu rendimento sempre é inferior a 100%.
