Fórmulas de Física que você precisa saber para o Enem

A Física utiliza uma grande quantidade de fórmulas para explicar os mais diversos fenômenos da natureza. Assim, é comum que os estudantes não consigam guardar todas elas na memória (pode ter certeza de que nem Newton e nem Einstein sabiam todas elas de cabeça!).

Por esse motivo, além de saber os conteúdos de Física que mais aparecem no Enem, é importante ter em mente as fórmulas mais cobradas, para dar aquela atenção especial a elas. Mas lembre-se: decoreba nem sempre é a melhor opção. Entender os conceitos e as aplicações das fórmulas será muito mais eficaz para a realização da prova.

Fórmulas de Física

Confira abaixo as fórmulas de Física que mais dão as caras no Enem.

Equação fundamental da ondulatória

A ondulatória – o estudo das ondas – é um dos assuntos de Física que mais aparece no Enem (12,7% de incidência), atrás apenas de eletrodinâmica (19,4%) e empatado com termologia. Portanto, não surpreende o fato de a equação fundamental da ondulatória estar entre as mais cobradas.

Essa equação relaciona as três principais características de uma onda: velocidade (v), comprimento de onda (λ) e frequência (f):

Quando a oscilação da onda acontece, ela repete o movimento (crista, vale, crista), e a distância que essa onda percorre em uma oscilação completa é chamada de comprimento de onda (λ). Já a frequência (f) é o número de oscilações de onda em um certo período de tempo. Com a equação fundamental da ondulatória, você consegue obter o valor da velocidade em que a onda se propaga em um meio. Legal, né?!

É importante lembrar que, para ondas que viajam a uma mesma velocidade (como é o caso de todas as ondas eletromagnéticas no vácuo), a frequência e o comprimento de onda são sempre inversamente proporcionais. Sendo assim, nesses casos, quando o comprimento de onda aumenta, a frequência diminui e vice-versa.

Fórmula do calor sensível

Outro conteúdo de Física muito cobrado no Enem é a termologia: o estudo do calor, da temperatura e dos fenômenos térmicos. A maioria das questões do assunto são teóricas. Entretanto, quando envolvem cálculos, geralmente tratam do calor sensível.

Primeiramente, temos que lembrar o que é o calor sensível: é o calor que um corpo troca com outro corpo ou com o ambiente ao seu redor e que causa uma variação na temperatura.

O fluxo de energia entre corpos com temperaturas diferentes acontece até atingir o equilíbrio térmico (quando as temperaturas dos corpos que trocaram calor tornam-se a mesma). Por exemplo, quando um corpo cede calor ao ambiente, sua temperatura tende a diminuir. Por outro lado, quando um corpo absorve calor, sua temperatura tende a aumentar.

Tá, mas qual é a fórmula para calcular o calor sensível (Q)?

em que m é a massa do corpo, c é o calor específico do material que o compõe e ΔT é a variação de temperatura ocorrida.

Note que, se a temperatura do corpo aumenta, o calor sensível é positivo. Analogamente, se a temperatura do corpo diminui, o calor sensível é negativo.

A unidade de medida mais utilizada para calor é a caloria (cal). Uma caloria corresponde à quantidade de calor necessária para que 1 g de água sofra variação de temperatura de 14,5 °C para 15,5 °C. Interessante, né?! Já a correspondência entre calorias e joules é de que 1 cal equivale a aproximadamente 4,18 J.

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Eletrodinâmica

Entre todos os assuntos de Física, a eletrodinâmica é o mais cobrado em questões do Enem. Ela estuda as cargas elétricas em movimento, ou seja, a corrente elétrica. E uma das grandezas mais importantes da eletrodinâmica é a resistência elétrica.

Resistência elétrica e resistência equivalente

A resistência elétrica mede o quanto um condutor resiste à passagem de corrente elétrica. Em outras palavras, dada uma tensão elétrica (U) constante aplicada sobre o condutor, quanto maior for a sua resistência elétrica (R), menor será a corrente (i) que o atravessa e vice-versa. Isso é descrito pela fórmula abaixo:

Agora, quando tivermos uma associação de resistores, circuito elétrico formado por dois ou mais resistores ligados em série, em paralelo ou em uma associação mista, poderemos calcular a resistência equivalente desse circuito. Quando calculamos a resistência equivalente, buscamos encontrar qual é a resistência de um único resistor que equivale à resistência do conjunto de resistores.

Resistência equivalente para resistores em série

Quando ligados em série, os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. Nessa ligação, todos os elementos ligados estão conectados no mesmo ramo do circuito.

Resistência equivalente para resistores em paralelo

A associação em paralelo acontece quando os resistores são ligados de modo que a corrente elétrica divide-se ao passar por eles. Nesse tipo de associação, a resistência elétrica equivalente será sempre menor do que a menor das resistências.

Resistência equivalente para associações mistas

Na associação mista de resistores, pode haver tanto ligações em série quanto ligações em paralelo. Para obter a resistência equivalente, é necessário que se resolva separadamente os resistores que encontram-se ligados em paralelo e os resistores que encontram-se ligados em série. Isso para, no fim, apenas somar as resistências obtidas.

Definição de Potência

Uma das definições mais importantes da Física é a de potência. Ela nos diz a quantidade de energia utilizada ou transformada por um equipamento por unidade de tempo. Em resumo, quanto maior for a potência de um equipamento, mais rápido ele vai utilizar/transformar energia.

Tá, mas qual é a fórmula para calcular a potência (P)? Basta dividir a energia (E) utilizada/transformada pelo intervalo de tempo (Δt) decorrido:

Por fim, é importante notar que essa energia E pode ser qualquer tipo de energia: energia elétrica, energia mecânica, calor etc.

Fórmulas de Potência Elétrica

No Enem, o tipo de potência mais cobrado é a elétrica. Já vimos como calcular essa potência a partir da energia utilizada por um equipamento. No entanto, muitas vezes, é necessário calcular a potência sem saber o valor dessa energia. Como fazer isso?

Existe também uma fórmula para calcular a potência elétrica de um equipamento a partir de outras grandezas que já comentamos, a tensão elétrica (U) aplicada e a corrente (i) que atravessa o equipamento:

Em casos mais raros, você terá que calcular a potência elétrica de resistores. Para isso, existem fórmulas que consideram a resistência elétrica. São elas:

Todas essas fórmulas de potência elétrica são válidas! Para saber qual é a melhor opção, veja o que a questão quer saber e quais informações o enunciado forneceu.

E é isso aí! Você revisou as fórmulas de Física que mais aparecem no Enem! 😉

* Colaboraram nesta publicação: Gabriela Gauche e Nicolas Castro