Resumo de Física para o Ensino Médio

Cinemática: descrever o movimento

A cinemática descreve o movimento sem se preocupar com as causas. Todo problema começa definindo referencial e sentido positivo.

Velocidade média

v = Δs / Δt

MRU

s = s₀ + v·t

MRUV — posição

s = s₀ + v₀·t + (a·t²)/2

MRUV — velocidade

v = v₀ + a·t

Equação de Torricelli

v² = v₀² + 2·a·Δs

• Queda livre é MRUV com a aceleração da gravidade (cerca de 9,8 m/s², frequentemente aproximada para 10 m/s² nas provas).
• Lançamento oblíquo: separe em horizontal (MRU) e vertical (MRUV); o tempo é o mesmo nos dois eixos.
• Movimento circular: período, frequência e velocidade angular; a aceleração centrípeta aponta para o centro.

Dinâmica: as leis de Newton

1. 1ª lei (inércia): sem força resultante, o corpo mantém repouso ou movimento retilíneo uniforme.
2. 2ª lei: a força resultante é igual à massa vezes a aceleração.
3. 3ª lei: toda ação tem reação de mesma intensidade, sentido oposto e em corpos diferentes.

Força resultante

F = m·a

Peso

P = m·g

Atrito

Fat = μ·N

Força elástica

F = k·x

Trabalho, energia e quantidade de movimento

Quando o problema pede velocidade em dois pontos diferentes, quase sempre a conservação de energia resolve mais rápido que a cinemática.

Trabalho

τ = F·d·cos(θ)

Energia cinética

Ec = m·v² / 2

Energia potencial gravitacional

Ep = m·g·h

Potência

P = τ / Δt

Quantidade de movimento

Q = m·v

• Sem atrito, a energia mecânica total se conserva.
• Em colisões, a quantidade de movimento do sistema se conserva; a energia cinética só se conserva em colisão perfeitamente elástica.

Termologia e termodinâmica

Calor sensível

Q = m·c·ΔT

Calor latente

Q = m·L

Dilatação linear

ΔL = L₀·α·ΔT

1ª lei da termodinâmica

ΔU = Q − τ

• Durante a mudança de estado, a temperatura não varia — toda a energia vai para a transformação.
• Temperatura mede agitação das partículas; calor é energia em trânsito por diferença de temperatura.
• A 2ª lei impõe limite ao rendimento das máquinas térmicas: nenhuma converte todo o calor em trabalho.

Ondas e óptica

Equação fundamental da onda

v = λ·f

Lei de Snell

n₁·sen(θ₁) = n₂·sen(θ₂)

Equação dos pontos conjugados

1/f = 1/p + 1/p′

• Ondas mecânicas precisam de meio material (som); eletromagnéticas não (luz).
• Reflexão, refração, difração e interferência são fenômenos de qualquer onda.
• Espelho plano forma imagem virtual, do mesmo tamanho e invertida lateralmente.
• Efeito Doppler: a frequência percebida muda com o movimento relativo entre fonte e observador.

Eletricidade e magnetismo

1ª lei de Ohm

U = R·i

Potência elétrica

P = U·i

Energia consumida

E = P·Δt (em kWh, com P em kW e t em horas)

Lei de Coulomb

F = k·|q₁·q₂| / d²

• Em série, a corrente é a mesma e as resistências somam; em paralelo, a tensão é a mesma e somam-se os inversos.
• Consumo residencial e conta de luz são contexto recorrente em provas — trabalhe com kWh.
• Indução eletromagnética: variação de fluxo magnético gera corrente induzida.

Perguntas frequentes