ESPELHOS ESFÉRICOS

Definição

Espelhos esféricos são superfícies esféricas capazes de refletir a luz. se a parte refletora for a interna esse espelho é chamado de espelho côncavo, porém se for a parte externa é chamado de espelho convexo.

Um espelho convexo é usado para vigilância,
pois aumenta o campo de visão

           

Espelhos côncavos são usados para maquiagem,
pois aumentam o tamanho da imagem

A esquerda temos um espelho côncavo e a direita um espelho convexo

Formação da Imagem

A posição e tamanho da imagem dependem dos raios de luz que incidem no espelho. Temos três raios notáveis nos espelhos esféricos.

• Todo raio que vem paralelo ao eixo de curvatura é refletido passando pelo foco (F), sendo que o sentido contrário também ocorre.
• Todo raio que incide pelo centro de curvatura(C) é refletido sobre si mesmo.
• Todo raio que incide pelo vértice(V) é refletido com o mesmo ângulo.

Características das Imagens

As características das imagens dependem da posição do objeto em relação ao espelho.

Espelhos Côncavos

• Objeto localizado antes do centro de curvatura(C): A imagem é real, está posicionada entre o centro de curvatura(C) e o foco(F), é invertida e seu tamanho é menor que o objeto.
• Objeto localizado sobre o centro de curvatura(C): A imagem é real, está posicionada sobre o centro de curvatura(C), é invertida e do mesmo tamanho do objeto.
• Objeto localizado entre o centro de curvatura(C) e o foco(F): A imagem é real e está posicionada antes do centro de curvatura(C), é invertida e maior que o objeto.
• Objeto localizado sobre o foco(F): Não se forma imagem.
• Objeto localizado entre o foco(F) e o vértice(V): A imagem é virtual, está posicionada atrás do espelho, é direita e é maior que o objeto.

Espelhos Convexos

Nesse tipo de espelho a imagem sempre será virtual, estará localizada entre o foco(F) e o vértice(V), será direita e menor que o objeto.

     

Objeto antes do Centro de Curvatura(C)

          

Objeto sobre o Centro de Curvatura(C)

Objeto entre o Centro de Curvatura(C)
e o foco(F)

Objeto entre o foco(F) e
o vértice(V)

                  

Simulação

http://www.edy.pro.br/espelhos/simulador.swf

PRISMAS

Definição

É chamado de prisma o elemento óptico transparente com superfícies lisas e polidas que seja capaz de refratar a luz.

A luz branca é dividida nas sete cores primárias

Vemos que a luz muda de sentido ao atravessar
o prisma

                                    

Funcionamento de um prisma

Quando a luz branca atravessa a face de um prisma sua velocidade é reduzida e como cada cor tem um índice de refração diferente chegam ao outro lado do prisma separadas.

Índice de Refração e Lei de Snell

• Índice de refração: É a relação da velocidade da luz no vácuo e no meio em que ela incide, por isso é tirada da seguinte relação: n = c/v, onde "c" é a velocidade da luz no vácuo, e "v" é  a velocidade da luz no meio em que ela incide.
• Lei de Snell: Ela diz que não existe refração total, uma parte da luz é refletida, e ela diz também que o produto do índice de refração do primeiro meio com o seno do ângulo de incidência é igual ao produto do índice de refração do segundo meio pelo seno do ângulo de refração, sendo assim temos a seguinte fórmula: n1 . sen i = n2 . sen r

Decomposição da luz branca

DIOPTROS PLANOS

Definição

Dioptro plano é um um elemento óptico formado por duas superfícies de diferentes índices de refração.

Esse copo d'água funciona como um dioptro plano

                                           

Formação da imagem

Quando observamos objetos através de dioptros temos uma ilusão de que eles estão mais perto da superfície do que estão realmente.

A imagem mostra a ilusão gerada pelo dioptro, devido a diferença nos índices de refração

Equação para dioptros

 Para calcular a altura real e ou a virtual pode-se usar a seguinte relação:

 

Onde:

- H é a altura real do objeto.

- h é a altura virtual do objeto.

- n2 é o índice de refração onde está o objeto.

- n1 é o índice de refração onde está o observador.  

   Exercícios

http://www.coladaweb.com/exercicios-resolvidos/exercicios-resolvidos-de-fisica/dioptro-plano

ÓPTICA DA VISÃO

Funcionamento do Globo Ocular

Os olhos são órgãos fotossensíveis, sendo capazes de transformar esse estímulos em impulsos nervosos. 

Esse diagrama mostra como a imagem é formada no globo ocular.

Problemas de Visão

Os problemas de visão que caem no vestibular são Hipermetropia e Miopia.

• Hipermetropia consiste na dificuldade de enxergar de perto.

Olhos com hipermetropia são mais curtos que o normal.

• Miopia é a dificuldade de enxergar de longe.

Olhos com miopia são mais alongados que o normal.

LENTES

Definição

As lentes são classificadas de acordo com o comportamento do raio de luz quando incide nelas. Elas são classificadas como Convergentes e Divergentes.

• Lentes convergentes desviam a luz para um único ponto.
• Lentes Divergentes espalham a luz.

                                                      

                                 

                         

Diagrama resolver exercícios

Quando vamos representar a formação de uma imagem em uma lente usamos um diagrama para diferenciar as lentes.

As lentes convergentes se comportam com espelhos côncavos e as divergentes como convexos. 

                             

Uso de lentes para corrigir problemas de visão

As lentes convergentes são usadas para corrigir a hipermetropia, já as lentes divergentes corrigem a miopia.

                               

  

ÓPTICA NOS VESTIBULARES

         Esse parte do conteúdo de física é um dos menos frequentes nas provas, porém quando aparecem, costumam ser questões mais complexas e que exigem conhecimento específico da matéria. Também costumam aparecer em questões multidisciplinares, onde o conhecimento de física é associado aos conhecimentos de outras matérias, como biologia e química.

        As questões costumam ser bem conceituais, isso significa que é realmente preciso conhecer o conteúdo para conseguir resolve-las.

       Essa é a parte que os candidatos mais erram, portanto acertar essas questões é um modo fundamental de conseguir uma melhor classificação nas provas. BONS ESTUDOS!!!!   

ELÉTRICIDADE

Definição

A eletricidade é a área da física que estuda fenômenos associados a cargas elétricas, sedo dividida em três partes: Eletrodinâmica, Eletrostática e Eletromagnetismo.   

a eletrostática faz o cabelo levantar

Raios são fenômenos elétrico naturais

O que é cada uma dessas definições

• Eletrodinâmica: Estuda as cargas elétricas em movimento, o foco dessa área é a corrente elétrica e os componentes de um circuito.
• Eletrostática: Estuda cargas elétricas em repouso. Eletrização, potencial elétrico, campo elétrico são alguns dos tópicos estudados pela eletrostática.
• Eletromagnetismo: estuda os fenômenos elétricos e magnéticos. Como a formação de um campo magnético gerado pela movimentação de cargas elétricas.

                           

ELETRODINÂMICA

Definição

A eletrodinâmica estuda as cargas elétricas em movimento.

Conceitos importantes

• Corrente Elétrica: É o fluxo orientado de elétrons, e é dada pela relação  

   

correntes elétricas são medidas em Ampèrie (A)  

• Tensão Elétrica: É a quantidade de energia elétrica necessária para movimentar uma carga elétrica, e é medida em Volts (V) 
• Resistência Elétrica: É a resistência que um material oferece a passagem de corrente elétrica, sendo medida em Ohm (Ω)

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Definição

Resistência elétrica é dificuldade que a corrente encontra para passar por um corpo.

Leis de Ohm

• Condutor Ohmico: É aquele em que a resistência se mantem constante.
• 1ª Lei de Ohm: Ela diz que para condutores ohmicos, mantido a temperatura constante, quando aumentamos a diferença de potencial, a corrente aumenta na mesma proporção, fazendo com que a resistência se mantenha constante. Dessa lei sai uma das equações mais importantes da eletrodinâmica:  U = R.I , onde U é a d.d.p., R é a resistência elétrica e I é a corrente elétrica
• 2ª Lei de Ohm: A resistência elétrica de um material é diretamente proporcional a seu comprimento e inversamente proporcional a sua área. Dessa lei sai uma equação muito importante.

                                         R=ρ⋅LA     , onde R é a resistência. L o comprimento, A a área, e a letra grega RÔ, é a resistividade, que depende de cada material.

       

                                          Simulações

Lei de Ohm                         

Resistência em um Fio

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TENSÃO ELÉTRICA

Definição

Tensão elétrica ou diferença de potencial (d.d.p.) é a diferença potencial entre dois pontos, tensão elétrica também pode ser entendida como a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica.

Modos de calcular a tensão elétrica

• Como já foi dito que a tensão pode ser entendida como a energia gerada para movimentar uma carga elétrica, sendo assim temos:

U = Eel/Q

sendo U a tensão, Eel a energia elétrica e Q a quantidade de carga eletrizada

• Outra forma é relacionar a energia utilizada e e a quantidade de carga, sendo assim temos:

U = J/C

sendo U a tensão, J é a energia em Joule, e C é quantidade de carga em Coulomb , a unidade de tenção é Joule por Coulomb, recebendo o nome de Volt.

• Outra forma é através da corrente e da resistência de um circuito, sendo assim temos:

U = R . I 

Onde U é a tensão, R é resistência e I é a corrente.

Exercícios

http://www.coladaweb.com/exercicios-resolvidos/exercicios-resolvidos-de-fisica/corrente-e-tensao-eletrica

Vídeo

Exercício resolvido

   

CORRENTE ELÉTRICA

Definição

Corrente Elétrica é o fluxo ordenado de cargas elétricas

Sentido da corrente nos circuitos

Quando formos analisar circuitos elétricos, adotamos como sentido da corrente o que sai do polo positivo do gerador e vai até o polo negativo, é chamado de Sentido Convencional, mas sabemos, que as cargas saem do polo negativo para o positivo, esse é chamado Sentido Real da corrente elétrica.

Intensidade da corrente

Como por definição a corrente é um fluxo de cargas elétricas, para calcular sua intensidade, relacionamos a quantidade de carga que passa em um intervalo de tempo, sendo assim temos:

   

Onde 

Q é quantidade de carga em Coulombs

Delta t é o intervalo de tempo em segundos

i é a corrente em C/s que é nomeada de Ampere(A)

Exercícios

http://exercicios.brasilescola.com/exercicios-fisica/exercicios-sobre-corrente-eletrica.htm

http://especificadefisica.com.br/2012/11/lista-de-exercicios-corrente-eletrica-e-ddp.html

Vídeo

Corrente elétrica - Definição e exercício resolvido

CIRCUITO ELÉTRICO

Definição

Para resolver as questões de eletrodinâmica é necessário saber interpretar circuitos elétricos, e para isso é muito bom entender seus componentes e representações no papel.

Componentes de um circuito

• Resistores: Em um circuito tem a função de transformar energia elétrica em energia térmica, e  para isso eles contem a corrente elétrica.

   

Resistores Reais

Representação no papel

• Capacitores: Em circuitos tem a função de armazenar cargas elétricas, e gerar energia eletrostática.

Capacitores Reais

Representação no papel

                                                         

• Geradores: Em um circuito tem a função de gerar a d.d.p. para a passagem de corrente elétrica, podem ter duas representações: Geradores Ideais que conseguem aumentar a toda a d.d.p. e Geradores Reais que é considerado a resistência do gerador.

Pilhas e Baterias são geradores

Geradores Reais no papel

Geradores ideais no papel

                                                 

Associação de Resistores 

Em um circuito podemos ter um associação de resistores, tendo um resistência resultante as associações podem ser de duas maneiras em série e em paralelo:

• Associação em Série: É quando os resistores são ligados um em seguida do outro, sendo percorridos pela mesma corrente.

 

Nesse caso a d.d.p. no trecho AB é a soma das d.d.p.s de cada resistor, sendo assim temos:

UT = U1 + U2 + U3 + ... + Un

E a Resistência equivalente nesse trecho é a soma das resistências dos resistores, sendo assim temos:

Req = R1 + R2 + R3 + ... + Rn

Se os resistores forem iguais a resistência equivalente pode ser calculada multiplicando o número de resistores pelo valor da resistência, sendo assim temos:

Req = nR

• Associação em Paralelo: Nesse tipo de combinação os resistores são ligados um ao lado do outro de modo que ele possuam a mesma d.d.p.

A corrente no trecho AB é a soma das correntes que passam pelos resistores, sendo assim temos:

iT = i1 + i2 + i3 + ... + in

Para calcular a resistência equivalente nesse tipo de combinação usamos a seguinte relação matemática:

Execícios

• http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/565/exercicios_fisica_eletrodinamica_circuitos_eletricos_malhas_multiplas_gabarito.pdf
• http://exercicios.brasilescola.com/exercicios-fisica/exercicios-sobre-associacao-resistores---serie.htm

Vídeos

• http://voubemnovestibular.blogspot.com.br/2014/08/videos-de-circuitos-eletricos.html

Simulação

Construção de Circuito

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ASSOCIAÇÃO DE GERADORES

Definição

Associar geradores serve para encontrar uma d.d.p. que não se consegue com apena um resistor, e podem ser associado em série e paralelo.

Associação em série

Associamos geradores em série quando queremos que a d.d.p. fornecida por eles seja maior do que em apenas um, isso é muito comum em controles remotos.

Para o controle funcionar
usa-se uma associação em série

Geradores ligados em série

a corrente que passa pelos geradores é a mesma, sendo assim temos:

ieq= i1 = i2 = i3 =... = in

O gerador equivalente tem a força eletromotriz igual a soma das forças eletromotriz dos geradores associados, sendo assim temos:

Eeq = E1 + E2 + E3 + ... + En

A resistência interna do gerador equivalente é igual a soma das resistências internas dos geradores associados, sendo assim temos:

req = r1 +r2 + r3+ ... + rn

A tensão equivalente é calculada da seguinte forma:

Ueq = Eeq - req . ieq

Associação em paralelo

Na associação em paralelo é essencial que todo os geradores tenham a mesma força eletromotriz, se não os de menor força se comportaram como receptores.

Assim é representada uma
associação em paralelo

A força eletromotriz do gerador equivalente é igual a de todos os geradores, sendo assim temos:

Eeq = E1 = E2 = E3 = ... = En

A corrente que passa pelo gerador equivalente é igual a soma das corrente que passam por cada gerador associado, sendo assim temos:

               ieq = i1 + i2 + i3 + ... + in   

E a resistência interna do gerador equivalente se calcula como se fosse uma associação de resistores em paralelo, sendo assim temos:

                           

req = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3 + ... + 1/rn

A tensão equivalente é dada pela equação abaixo:

                                                                     Ueq = Eeq - req . ieq

                                                                                        

                                                                                   Exercícios

• http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/564/exercicios_fisica_eletrodinamica_geradores_gabarito.pdf
• http://exercicios.brasilescola.com/exercicios-fisica/exercicios-sobre-geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm

Vídeo

• http://voubemnovestibular.blogspot.com.br/2014/08/videos-de-associacao-de-geradores.html

Simulação

Tensão de Bateria

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LEI DE POUILLET

Definição

Consideramos um circuito simples, contendo apenas um gerador ligado aos terminais de um resistor, conforme a figura abaixo.

A tensão elétrica entre os polos do gerador é definida por (U = E - r.i), sendo igual a tensão entre os polos do resistor R ( U = R.i). Sendo assim, temos:

E - r.i = R.i

E = ( r + R ). i

i = E / ( r + R) 

Essa equação é a chamada de Lei de Pouillet, em homenagem ao físico francês Claude Pouillet. 

Associação de Resistores

Quando o gerador está ligado a uma associação de geradores, encontramos a resistência equivalente( Req), e depois aplicamos a Lei de Pouillet. Como no exemplo abaixo:

Nesse caso a Lei de Pouillet fica da seguinte maneira:

i = E / ( r + Req)

Associação de geradores

Quando temos associação de geradores, calculamos a F.E.M. equivalente ( Eeq) e depois aplicamos a Lei de Pouillet. Como no exemplo abaixo:

1º )

  

Nesse caso a Lei de Pouillet fica da seguinte maneira:

i = 3E / ( 3r + R )

2º ) 

Nesse caso a Lei de Pouillet fica da seguinte maneira:

i = E / ( r/3 + R ) 

Exercícios

http://www.fisicaevestibular.com.br/exe_elt_10.htm

http://www.fisicaatual.com.br/wp-content/uploads/2011/02/Gerador-El%C3%A9trico-e-Receptor-El%C3%A9trico.pdf

Vídeo Aulas

http://voubemnovestibular.blogspot.com.br/2014/09/video-aulas-sobre-lei-de-pouillet.html

ELETROSTÁTICA

Definição

A eletrostática é a parte da física que estuda as cargas em repouso.

                                                          

Cargas Elétricas

Cada uma das partículas que formam um átomo podem ser entendidas como partículas com cagas elétricas definidas. Sendo o próton de carga positiva, o elétron de carga negativa e o nêutron com carga neutra.

Elétrons e prótons tem cargas definidas e de sinais opostos e é representada pela letra e. Sendo que e tem valor de:

e = 1,6 x 10^-19 C

A unidade de medida de cargas elétricas é o Coulomb ( C ).

Simulação

Balões e eletricidade estática

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ELETRIZAÇÃO

Definição

Eletrização nada mais é do que a transferência de cargas elétricas de um corpo para outro, e pode ocorrer de três formas: Atrito, Contato, ou indução.

                                   

Eletrização por atrito

Esse tipo de eletrização ocorre quando esfregamos um corpo no outro, desse modo elétrons podem passar de um corpo para o outro, como no exemplo do canudo acima.

ou um bastão de vidro em uma flanela de lã.

 

Nesse tipo de eletrização os corpos ficam com cargas opostas, ou seja iguais em intensidade e com sinais trocados. 

Eletrização por contato

Quando colocamos em contato dois corpos condutores, um com carga e outro não, fazemos com que o corpo neutro fique eletrizado.

  

 

 Nesse tipo de eletrização os corpos apresentam cargas de mesmo sinais porém não necessariamente a mesma intensidade.

Eletrização por indução

Quando aproximamos dois corpos um de eletrizado e o outro neutro, fazemos com que as cargas do corpo neutro se separem, o sentido depende do sinal da carga do corpo eletrizado.

             

Essa separação de cargas em um corpo também é chamada de indução eletrostática.

Simulação

John Travoltagem

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