# Fundamentos de mecânica: movimento, forças, energia e momento linear

> 32 cartões de revisão de mecânica para o ensino secundário ou cursos universitários introdutórios: movimento, forças, energia, momento linear, movimento circular e gravidade. Alguns usam cálculo diferencial ou integral.

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- **Level:** basic
- **Languages:** pt → pt
- **Total Cards:** 32

## Flashcards (32 Cards)

| # | Front (Term / Prompt) | Back (Definition / Answer) | Example | Multiple-Choice Options |
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| 1 | Qual é a lei de Hooke para uma mola linear ideal, com x medido a partir do comprimento natural? | Fₛ = −kx, em que k é a rigidez. O sinal negativo indica que a força se opõe ao alongamento ou à compressão, em direção ao comprimento natural. |  |  |
| 2 | Duas partículas ficam unidas após uma colisão com impulso externo desprezível: qual é a velocidade final comum? | v_f = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂), relação vetorial. A colisão é perfeitamente inelástica; a energia cinética de translação geralmente diminui. |  |  |
| 3 | Qual é a terceira lei de Kepler newtoniana para uma órbita circular isolada de dois corpos? | T² = 4π²r³/[G(M + m)], em que r é a separação constante e T o período. Se m ≪ M, o denominador é aproximadamente GM. |  |  |
| 4 | Quais forças aceleram para dentro um carro sem derrapagem em curva plana, um satélite em órbita circular e um pêndulo cónico? | Carro: atrito estático. Satélite: gravidade. Pêndulo cónico: componente horizontal da tensão T sinθ, com θ medido da vertical. Força centrípeta não é uma interação adicional. |  |  |
| 5 | Como diferem massa inercial e gravítica passiva, e o que prevê a equivalência fraca? | A massa inercial relaciona força e aceleração; a gravítica passiva determina a força num campo gravítico dado. A equivalência fraca prevê queda livre idêntica para corpos de prova no mesmo campo e com as mesmas condições iniciais, desprezando forças não gravíticas. |  |  |
| 6 | Como difere o trabalho das forças conservativas e não conservativas? | Para uma força conservativa independente do tempo, o trabalho depende apenas dos extremos e vale −ΔU; num caminho fechado, é zero. O trabalho não conservativo pode acrescentar ou retirar energia mecânica. |  |  |
| 7 | Qual é o teorema trabalho–energia para uma partícula newtoniana de massa constante? | O trabalho resultante é a variação da energia cinética: W_net = ΔK = ½m(v_f² − v_i²). |  |  |
| 8 | Como diferem colisões elásticas e inelásticas com impulso externo desprezível? | Ambas conservam o momento linear total. Uma colisão elástica também conserva a energia cinética total; uma inelástica não. Colisões dissipativas comuns convertem parte da energia cinética em energia interna. |  |  |
| 9 | Como diferem grandezas escalares e vetoriais? | Um escalar tem valor numérico e unidade; um vetor também tem direção e sentido. A rapidez é escalar; a velocidade é vetorial. |  |  |
| 10 | Que energia potencial elástica uma mola linear ideal armazena? | U = ½kx², com zero no comprimento natural. x é o alongamento ou a compressão em relação a esse comprimento, e k a rigidez. |  |  |
| 11 | Como o impulso resultante se relaciona ao momento linear? | J = ∫F_net dt = F_avgΔt = Δp. Para massa constante, Δp = m(v_f − v_i). São relações vetoriais. |  |  |
| 12 | Quais são a lei gravítica de Newton e o campo de uma distribuição esférica de massa? | Para massas pontuais, a força atrativa tem módulo F = GMm/r². Fora de uma fonte esfericamente simétrica, g = GM/r² para dentro. Dentro, g = GM_enc(r)/r² para r > 0, usando a massa contida dentro de r. |  |  |
| 13 | Quais equações descrevem o movimento unidimensional com aceleração constante a? | v = v₀ + at; Δx = v₀t + ½at²; v² = v₀² + 2aΔx; Δx = ½(v₀ + v)t. t é o tempo decorrido e v₀ a velocidade inicial. |  |  |
| 14 | Numa máquina de Atwood ideal com m₁ > m₂, fio tenso, inextensível e sem massa, sem atrito e com inércia desprezível da polia, quanto valem a e T? | a = (m₁ − m₂)g/(m₁ + m₂), com a massa maior a acelerar para baixo. T = 2m₁m₂g/(m₁ + m₂). |  |  |
| 15 | O que representam inclinações e áreas com sinal em gráficos de movimento unidimensional? | A inclinação de x–t dá a velocidade; a de v–t, a aceleração. A área com sinal sob v–t dá o deslocamento; sob a–t, a variação de velocidade. |  |  |
| 16 | Como calcular a potência mecânica instantânea de uma força? | P = dW/dt = F·v = \|F\|\|v\|cosθ. F·v é um produto escalar de vetores; θ é o ângulo entre força e velocidade. 1 W = 1 J/s. |  |  |
| 17 | Como diferem forças centrípeta e centrífuga? | A centrípeta é a componente resultante para dentro que causa a aceleração circular num referencial inercial. A centrífuga é um termo inercial para fora introduzido num referencial em rotação, não uma nova interação física. |  |  |
| 18 | O que é momento linear e quando se conserva o total de um sistema fixo de partículas? | p = mv é vetorial. Para o sistema, dP/dt = ΣF_ext; P é constante quando a força externa resultante é zero. Impulso externo resultante nulo garante P inicial e final iguais. |  |  |
| 19 | Com potencial independente do tempo no modelo usual de partículas, quando se conserva K + U? | Se apenas forças conservativas realizam trabalho, K + U é constante. Em geral, Δ(K + U) = W_nc; assim, basta que o trabalho não conservativo total seja zero. |  |  |
| 20 | Qual equilíbrio de forças define a rapidez terminal na queda por um fluido em repouso? | A velocidade é constante e a força resultante é zero: mg = impulsão + arrasto. Se a impulsão for desprezível, arrasto = mg. A lei de arrasto depende do regime de escoamento. |  |  |
| 21 | Como obter posição e aceleração do centro de massa de um sistema newtoniano fixo de partículas de massa constante? | R_cm = Σmᵢrᵢ/M, com M = Σmᵢ. Se as forças internas se cancelam aos pares, M a_cm = ΣF_ext. |  |  |
| 22 | Como definir velocidade e aceleração instantâneas por derivadas? | v = dr/dt e a = dv/dt = d²r/dt², em que r é o vetor posição e as derivadas existem. |  |  |
| 23 | Quais são as componentes do movimento de um projétil sem resistência do ar e com g uniforme para baixo? | Com y positivo para cima: aₓ = 0, vₓ = v₀cosθ, aᵧ = −g e vᵧ = v₀sinθ − gt. θ é o ângulo de lançamento acima da horizontal. |  |  |
| 24 | Quando um bloco pode ficar em repouso num plano fixo inclinado de θ em relação à horizontal, sob apenas gravidade e contacto? | N = mg cosθ e o atrito estático atua para cima do plano com fₛ = mg sinθ, se fₛ ≤ μₛN. Caso contrário, o repouso é impossível. No modelo simples de deslizamento, fₖ = μₖN se opõe ao deslizamento relativo. |  |  |
| 25 | De que rapidez de escape necessita uma massa de prova desprezível na superfície de um corpo isolado com simetria esférica de massa M e raio R, movendo-se apenas sob gravidade? | v_esc = √(2GM/R), em relação ao centro do corpo. É a rapidez mínima para atingir o infinito com rapidez restante nula neste modelo. |  |  |
| 26 | Num movimento circular de raio fixo, como relacionar grandezas angulares, movimento tangencial e módulo da aceleração total? | As componentes tangenciais com sinal satisfazem v_t = rω e a_t = rα. Com rapidez v = \|v_t\|, a_r = v²/r aponta para dentro. O módulo total é \|a\| = √(a_t² + a_r²), pois as componentes são perpendiculares. |  |  |
| 27 | Qual é a equação de Tsiolkovski para uma queima ideal retilínea de foguetão e quais hipóteses exige? | Δv = v_e ln(m₀/m_f), com rapidez efetiva de exaustão v_e constante em relação ao foguetão e forças externas desprezíveis. m₀ e m_f são massas totais; m_f pode incluir propelente restante e não precisa ser a massa seca. |  |  |
| 28 | Por que o movimento circular uniforme é acelerado e qual é sua aceleração? | A rapidez é constante, mas a direção da velocidade muda. A aceleração aponta para dentro e tem módulo a_c = v²/r = ω²r. |  |  |
| 29 | Quais energias potenciais gravíticas valem perto da superfície terrestre e para massas pontuais? | Num campo uniforme próximo da superfície, U = mgh em relação a h = 0. Para massas pontuais, U = −GMm/r com zero na separação infinita. Também vale para distribuições de massa com simetria esférica sem sobreposição, com r entre os centros. |  |  |
| 30 | Como distinguir distância, deslocamento, rapidez média e velocidade média? | Distância é o comprimento total percorrido; deslocamento é a mudança vetorial de posição. Rapidez média é distância/tempo decorrido; velocidade média é deslocamento/tempo decorrido. |  |  |
| 31 | Qual ângulo maximiza o alcance com rapidez inicial fixa, alturas inicial e final iguais, g uniforme e sem arrasto? | R = v₀²sin(2θ)/g; portanto, θ = 45° maximiza o alcance. Ângulos complementares θ e 90° − θ têm o mesmo alcance nessas condições. |  |  |
| 32 | Qual é a força normal N numa balança de elevador, com aᵧ positiva para cima? | Enquanto houver contacto, N = m(g + aᵧ). Aceleração para cima aumenta N; para baixo a reduz. Com velocidade constante, N = mg; em queda livre, aᵧ = −g e N = 0. |  |  |

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