Fundamentos de Eletromagnetismo e Cinemática

Fundamentos de Eletromagnetismo

Eletrostática

Quando a carga está em repouso.

Eletrodinâmica

A carga de energia elétrica ou em movimento.

Carga Elétrica

A propriedade básica e inerente da matéria. Há cargas + ou -. Cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.

Unidade Básica de Carga

O que é um elétron ou um próton.

Condutores

Materiais cujos elétrons podem se mover livremente através deles.

Eletrificação

Quando corpos são atraídos por outros corpos. Dividida em:

• Atrito
• Contato
• Indução

Força Elétrica

A força depende da magnitude ou intensidade, da distância entre as cargas e da quantidade de carga (F). (Unidade SI = N).

Lei de Coulomb

A força elétrica entre dois corpos carregados pode ser atraente ou repulsiva. É diretamente proporcional ao produto entre as cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros.

Coulomb (Unidade)

A quantidade de carga capaz de agir em um vácuo sobre outra carga com a força de 9x10⁹ N, estando separadas a uma distância de um metro.

Campo Elétrico

Uma área ou espaço em que se observa a presença de uma força elétrica sobre outra carga colocada nessa área.

Intensidade do Campo Elétrico

A força exercida pela carga do campo elétrico em cada unidade de carga localizada naquele ponto (E).

Linhas de Força

Linhas imaginárias que representam as características de um campo elétrico. Partem de uma carga positiva e vão para cargas negativas ou para o infinito.

Corrente Elétrica

O movimento ordenado de cargas elétricas através de um condutor entre dois pontos que estão submetidos a uma diferença de potencial elétrico.

Intensidade da Corrente

Corresponde à quantidade de carga que passa por uma seção transversal do condutor em cada unidade de tempo.

Corrente Contínua (CC)

A direção do fluxo de cargas elétricas não muda. Isto é o que acontece em uma pilha.

Corrente Alternada (CA)

Neste caso, a direção do fluxo de cargas elétricas através do condutor alterna. É usada em grandes quantidades e na rede doméstica ou industrial.

Resistência Elétrica

É a oposição que um condutor oferece à passagem de corrente elétrica através dele. A resistência elétrica é uma característica de cada condutor.

A resistência elétrica depende de:

• Material (resistência específica ρ)
• Comprimento (L)
• Seção Transversal (S)

A resistência elétrica de um condutor é afetada pela variação de temperatura, já que uma mudança na temperatura produz mudanças em suas dimensões.

Resistividade

Usada para comparar a resistência elétrica de diferentes condutores. Corresponde à resistência elétrica de um condutor de um determinado material que tem unidade de comprimento e unidade de área para a seção transversal a 0° Celsius.

Lei de Ohm

Quando um condutor é submetido a diferentes tensões (diferenças de potencial), a corrente elétrica também se altera. A corrente e a tensão são variáveis diretamente proporcionais. A maioria dos metais cumpre a Lei de Ohm. Aqueles que não cumprem são chamados materiais não-ôhmicos.

Quantidades Físicas

As diversas quantidades físicas são classificadas em dois critérios: de acordo com como elas surgem e como elas se expressam.

Do ponto de vista de como elas surgem, grandezas físicas podem ser fundamentais ou derivadas.

Grandezas Fundamentais

Para a mecânica, são escolhidas como fundamentais: Comprimento, Massa, Tempo.

Grandezas Derivadas

São todas definidas a partir das fundamentais: Velocidade, Força, Aceleração.

Grandezas Escalares

Aquelas que são unicamente definidas por um número (magnitude).

Grandezas Vetoriais

Aquelas que são completamente definidas por um módulo (tamanho absoluto), direção e sentido.

Fundamentos de Cinemática

Parâmetros de um Movimento

• Trajetória: Caminho percorrido por um corpo em movimento.
• Posição: A localização de um móvel em relação a um referencial.
• Distância: Corresponde ao comprimento da trajetória.

Velocidade Média (Baseada na Distância)

Definida como a razão entre a distância percorrida e o tempo gasto:

Vm = Velocidade Média

X = Distância

T = Tempo gasto

Velocidade Média (Baseada no Deslocamento)

Definida como a relação entre o deslocamento produzido e o tempo gasto:

Vm = Velocidade Média

r = Deslocamento

= Tempo

O comprimento da trajetória é a distância percorrida pelo móvel. O deslocamento é a mudança de posição de um corpo e não depende da forma da trajetória.

A velocidade média (escalar) é a relação entre a distância percorrida e o intervalo de tempo. A velocidade média (vetorial) é a relação entre o deslocamento de um móvel e o intervalo de tempo.

Velocidade e Referencial

A velocidade que um corpo possui depende do quadro de referência para observar o seu movimento. Um único móvel pode ter velocidades diferentes, dependendo do referencial.

Tipos de Trajetória

De acordo com a trajetória, o movimento pode ser:

• Em linha reta (Retilíneo)
• Circular
• Elíptica
• Parabólica

Tipos de Movimento (Baseado na Velocidade)

Dada a velocidade, o movimento pode ser:

• Movimento Uniforme (MU)
• Movimento Retilíneo Uniforme (MUR)
• Movimento Uniformemente Variado (MUV)
• Movimento Variado

Movimento Uniforme (MU)

Ocorre quando a velocidade é constante. Isso significa que o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais.

Movimento Retilíneo Uniforme (MUR)

Taxa constante (velocidade constante em linha reta).

cross section = S = π r²

D