Equações de Física no Enem

Conhecer algumas das principais fórmulas de Física cobradas no Enem pode ajudá-lo a fazer a prova com mais tranquilidade. A maior parte das questões de Física da prova de Ciências da Natureza costuma cobrar conteúdos de Mecânica, Eletromagnetismo e Termodinâmica. Confira abaixo uma lista com algumas das equações que você precisa conhecer para se sair bem no Enem.

Veja também: O que estudar de Física para o Enem?

Tópicos deste artigo

• 1 - Velocidade média – movimento uniforme
• 2 - Função horária da posição do movimento uniforme
• 3 - Função horária da posição do movimento uniformemente acelerado
• 4 - Equação de Torricelli
• 5 - Segunda lei de Newton
• 6 - Energia cinética
• 7 - Energia potencial gravitacional
• 8 - Energia potencial elástica
• 9 - Calor sensível
• 10 - Calor latente
• 11 - Primeira lei da Termodinâmica
• 12 - 1ª Lei de Ohm

Velocidade média – movimento uniforme

Utilize esta fórmula para determinar velocidade, posição ou intervalo de tempo quando o exercício indicar que algo se move com velocidade constante:

Legenda:
v – velocidade média (m/s ou km/h)
ΔS – deslocamento (m ou km)
Δt – intervalo de tempo (s ou h)

Ao utilizar essa fórmula, não se esqueça que a unidade de velocidade do sistema internacional de unidades (SI) é o metro por segundo (m/s). Caso a velocidade fornecida pelo exercício esteja em km/h, é possível convertê-la em m/s dividindo seu valor por 3,6.

Veja também: Como transformar metros por segundo para quilômetros por hora?

Função horária da posição do movimento uniforme

Esta é uma outra forma de se escrever a fórmula da velocidade média. Nela, variáveis como posição final, inicial e instante de tempo estão relacionadas com a velocidade do corpo:

Legenda:
S_f – posição final (m ou km)
S₀ – posição inicial (m ou km)
v – velocidade média (m/s ou km/h)
t – instante de tempo (s ou h)

Função horária da posição do movimento uniformemente acelerado

Podemos determinar a posição de um corpo que se move com variação de velocidade, isto é, com aceleração constante utilizando a função horária da posição:

Legenda:
a – aceleração (m/s²)
v₀ – velocidade inicial (m/s)

Veja também: Dicas para a prova de Física do Enem

Equação de Torricelli

A equação de Torricelli é especialmente útil para casos em que não são informados os intervalos de tempo em que um movimento ocorre. Nesses casos, podemos utilizá-la para resolver facilmente qualquer problema em que haja uma aceleração constante:

Segunda lei de Newton

A segunda lei de Newton é uma das equações fundamentais da Dinâmica. Ela enuncia que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto de sua massa por sua aceleração. Observe:

Legenda:
F_R – força resultante (N)
a – aceleração (m/s²)
Δv – variação de velocidade (m/s)

Veja também: O que você precisa saber sobre as leis de Newton

Energia cinética

Quando um corpo está em movimento, dizemos que ele apresenta energia cinética, energia ligada ao movimento. Para calcularmos a energia cinética de um corpo, devemos levar em conta sua massa e sua velocidade em m/s. Observe:

Legenda:
E_C – energia cinética (J)
m – massa (kg)

Energia potencial gravitacional

Utilizamos a energia potencial gravitacional quando queremos saber a quantidade de energia armazenada em algum corpo disposto a uma altura h do solo. A fórmula utilizada para calcular a energia potencial gravitacional é bastante simples. Observe:

Legenda:
E_pot – energia potencial gravitacional (J)
g – aceleração de gravidade (m/s²)
h – altura (m)

Energia potencial elástica

A energia potencial elástica está relacionada com corpos que tendem a voltar ao seu formato original em decorrência da ação de forças elásticas restauradoras. Para calcular a energia potencial elástica armazenada em um corpo, levamos em conta sua constante elástica k e sua deformação x:

Legenda:
E_EL – energia potencial elástica (J)
k – constante elástica (N/m)
x – deformação (m)

Calor sensível

Chamamos de calor sensível a quantidade de calor trocada em processos que resultam em mudanças de temperatura de um corpo. A fórmula do calor sensível relaciona a massa m do corpo, seu calor específico c e sua variação de temperatura ΔT.

Legenda:
Q – quantidade de calor (J ou cal)
m – massa (kg ou g)
c – calor específico (J/kg.K ou cal/g.ºC)
ΔT – variação de temperatura (K ou ºC)

Calor latente

Durante as mudanças de fase, os corpos feitos de uma única substância mantêm-se com temperaturas constantes, recebendo apenas o calor latente, responsável por uma mudança de estado físico. A fórmula que permite calcular a quantidade de calor latente para que ocorra uma mudança de estado é mostrada abaixo:

Legenda:
Q – quantidade de calor (J ou cal)
m – massa (kg ou g)
L – calor latente da transição (cal/g ou J/kg)

Primeira lei da Termodinâmica

A primeira lei da Termodinâmica expressa a conservação de energia de um corpo. A fórmula dessa lei revela que a mudança ou a variação da energia interna de um corpo é dada pela diferença entre o calor que ele cede ou recebe e a quantidade de trabalho por ele recebida ou realizada. Observe:

Legenda:
ΔU – variação de energia interna (J ou cal)
Q – quantidade de calor (J ou cal)
τ – trabalho termodinâmico (J ou cal)

Veja também: Primeira lei da Termodinâmica

1ª Lei de Ohm

A primeira lei de Ohm é uma das mais importantes da Eletrodinâmica. Essa lei expressa que todos os resistores ôhmicos têm resistência elétrica constante, independente da diferença de potencial aplicada sobre eles. Confira:

Legenda:
U – potencial elétrica ou diferença de potencial (V)
r – resistência elétrica (Ω)
i – corrente elétrica (A)

Potências fornecida, útil e dissipada

Potência elétrica é um conceito bastante presente nas provas do Enem. Quando houver algum tipo de gerador na questão, você poderá calcular a potência fornecida (também chamada de potência total), a potência útil e a potência dissipada por esse gerador por meio das equações abaixo:

Legenda:
P_T – potência total (W)
ε – força eletromotriz (V)
i – corrente elétrica (A)

Legenda:
P_U – potência útil (W)
U – potencial elétrico (V)
i – corrente elétrica (A)

Legenda:
P_D – potência dissipada (W)
r_{i –} resistência interna do gerador (Ω)
i – corrente elétrica (A)