índice Geral
Capítulo 1
INTRODUÇÃO
1
AO CÁLCULO VECTORIAL
Quantidade escalar. Quantidade vectorial. Resultante. Adição gráfica de vectores
(método do polígono). Método do paralelogramo. Subtracção de vectores. Funções
trigonométricas.
Componente de um vector. Método das componentes para adicionar
vectores. Vectores unitários. Deslocamento.
Capítulo 2
MOVIMENTO UNIFORMEMENTE
ACELERADO
14
Rapidez média. Velocidade média. Aceleração média. Movimento rectilíneo
uniformemente
Interpretações
acelerado. O sentido do movimento. Velocidade instantânea.
gráficas. Aceleração devida à gravidade. Componentes da velocidade.
Problemas de projécteis.
Capítulo 3
LEIS' DE NEWTON
31
Massa. Quilograma padrão. Força. Resultante de forças exteriores. O newton. Primeira
lei de Newton. Segunda lei de Newton. Terceira lei de Newton. Lei da gravitação
universal. Peso. Relação entre massa e peso. Força de tensão. Força de atrito. Força
normal. Coeficiente de atrito cinético. Coeficiente de atrito estático. Análise
dimensional. Operações matemáticas com unidades.
Capítulo 4
CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO SOB A ACÇÃO
DE FORÇAS CONCORRENTES
~
S4
Forças concorrentes. Equilíbrio. Primeira condição de equilíbrio. Método de resolução
de problemas (forças concorrentes). Peso de um objecto. Força de tensão. Força
de atrito. Força normal.
Capítulo 5
EQULÍBRIO DE UM CORPO RÍGIDO SOB A ACÇÃO
DE FORÇAS COPLANARES
Momento (ou torque). As duas condições de equilíbrio. Centro de gravidade.
Arbitrariedade
rg McGraw-Hill
da posição do eixo.
64
x
Capítulo 6
ÍNDICE GERAL
TRABALHO,
ENERGIA
E POTÊNCIA
79
Trabalho. Unidade de trabalho. Energia. Energia cinética. Energia potencial gravítica.
Teorema do trabalho-energia.
Capítulo 7
MÁQUINAS
Conservação da energia. Potência. Quilowat-hora,
SIMPLES
92
Máquinas. Princípio do trabalho. Vantagem mecânica. Rendimento.
Capítulo 8
IMPULSO
E MOMENTO
LINEAR
101
Momento linear. Impulso. Um impulso provoca uma alteração no momento linear.
Conservação do momento linear. Colisões e explosões. Colisão perfeitamente elástica.
Coeficiente de restituição. Centro de massa.
Capítulo 9
MOVIMENTO
ANGULAR
NUM PLANO
116
Deslocamento angular. Velocidade angular. Aceleração angular. Equações para
o movimento angular uniformemente
acelerado. Relações entre as quantidades
angulares e tangenciais. Aceleração centrípeta. Força centrípeta.
Capítulo 10
ROTAÇÃO DE UM CORPO RÍGIDO
129
Momento (ou torque). Momento de inércia. Momento de uma força e aceleração
angular. Energia cinética de rotação. Rotação e translação combinadas. Trabalho.
Potência. Momento angular. Impulso angular. Teorema do eixo paralelo. Quantidades
angulares e lineares análogas.
Capítulo 11
MOVIMENTOS
HARMÓNICOS
SIMPLES E MOLAS
146
Período. Frequência. Gráfico de um movimento vibratório. Elongação. Força
restauradora. Movimento harmónico simples (MHS). Sistema que obedece à lei
de Hooke. Energia potencial elástica. Conversões de energia cinética em potencial
e vice-versa. Velocidade num MHS. Aceleração MHS. Círculo de referência. Período
de um MHS. Aceleração em termos de T. Pêndulo simples. Equações para o movimento
harmónico simples.
©McCrmv-HilI
ÍNDICE GERAL
Capítulo 12
DENSIDADE;
ELASTICIDADE
xi
160
Massa volúmica. Densidade (relativa). Elasticidade. Tensão. Deformação. Limite
de elasticidade. Módulo de Young. Módulo de elasticidade volumétrica. Módulo
de elasticidade transversal.
Capítulo 13
FLUIDOS EM REPOUSO
169
Pressão média. Pressão atmosférica padrão. Pressão hidrostática. Princípio de Pascal.
Princípio de Arquimedes.
Capítulo 14
FLUIDOS EM MOVIMENTO
182
Fluxo ou vazão de um fluido. Equação de continuidade. Razão de cisalhamento.
Viscosidade. Lei de Poiseuille. Trabalho realizado por um êmbolo. Trabalho realizado
por uma pressão. Equação de Bernoulli. Teorema de Torricelli. Número de Reynolds.
Capítulo 15
DILATAÇÃO TÉRMICA
192
Temperatura. Dilatação linear dos sólidos. Dilatação superficial. Dilatação volumétrica.
Capítulo 16
GASES IDEAIS
199
Gás ideal (ou perfeito). Mole de uma substância. Lei dos gases ideais. Casos especiais.
Zero absoluto. Condições normais (ou padrão) de pressão e temperatura (PTN). Lei
de Dalton das pressões parciais. Problemas com a lei dos gases ideais.
Capítulo 17
TEORIA CINÉTICA
209
Teoria cinética. Número de Avogadro. Massa de uma molécula. Energia cinética média
de translação. Velocidade quadrática média. Temperatura absoluta. Pressão. Livre
percurso médio.
Capítulo 18
QUANTIDADES RELACIONADAS
COM CALOR
Energia térmica. Calor. Capacidade térmica mássica. Transferência de calor. Calor
de fusão. Calor de vaporização. Calor de sublimação. Problemas de calorimetria.
Humidade absoluta. Humidade relativa. Ponto de orvalho.
©McGraw-Hill
216
xii
Capítulo 19
ÍNDICE GERAL
TRANSFERÊNCIAS
DE CALOR
225
Transferência de energia. Condução. Resistência térmica. Convecção. Radiação.
Capítulo 20
PRIMEIRA
LEI DA TERMODINÂMICA
231
Calor. Energia interna. Trabalho realizado por um sistema. Primeira lei
da Termodinâmica.
Processo isobárico. Processo isovolúmico (ou isocórico). Processo
isotérmico. Processo adiabático. Calor específico. Razão entre capacidades térmicas
mássicas. Relação entre o trabalho e a área. Rendimento de um motor térmico.
Capítulo 21
ENTROPIA
E SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
245
Segunda lei da Termodinâmica. Entropia. A entropia é uma medida da desordem.
Estado mais provável.
Capítulo 22
MOVIMENTOS
ONDULATÓRIOS
250
Onda progressiva. Conceitos relacionados com movimentos ondulatórios. Vibrações
em fase. Velocidade de propagação de uma onda transversal. Ondas estacionárias.
Condições para a ressonância. Ondas longitudinais (ou de compressão).
Capítulo 23
SOM
262
Ondas sonoras. Equações para a velocidade de propagação do som. Velocidade de
propagação do som no ar. Intensidade física. Intensidade auditiva. Nível de intensidade
(auditiva). Batimentos. Efeito Doppler. Efeitos de interferência.
Capítulo 24
LEI DE COULOMB
E CAMPOS ELÉCTRICOS
273
Leide Coulomb. A carga é quantizada. Conservação da carga. Conceito de carga-teste.
Campo eléctrico. Campo eléctrico devido a uma carga pontual. Princípio
da sobreposição.
(;)McGraw-J-/i11
XUl
ÍNDICE GERAL
.Capítulo
25
POTENCIt\(:)
CONDENSADORES
287
Variação de potencial. Diferença de potencial. Potencial absoluto. Energia potencial
eléctrica. Vestá relacionado com E. A unidade de energia electrão volt. Condensador.
Condensador de placas paralelas. Condensadores em paralelo e em série. Energia
armazenada num condensador.
Capítulo 26
CORRENTE
ELÉCTRICA,
RESISTÊNCIA
E LEI DE OHM
303
Corrente eléctrica. Bateria. Resistência. Lei de Ohm. Medição de resistências com
amperímetros e voltímetros. Diferença de potencial (ou voltagem) nos terminais.
Resistividade. Variação da resistência com a temperatura. Variações de potencial.
Capítulo 27
POTÊNCIA
ELÉCTRICA
313
Trabalho. Potência eléctrica. Potência dissipada numa resistência. Energia térmica
gerada numa resistência. Conversões úteis.
, Capítulo 28
RESISTÊNCIA
EQUIVALENTE;
CIRCUITOS
SIMPLES
318
Resistências em série. Resistências em paralelo.
Capítulo 29
LEIS DE KIRCHHOFF
334
Lei dos nodos. Lei das malhas. Conjunto de equações obtido.
~ Capítulo 30
FORÇAS EM CAMPOS MAGNÉTICOS
Campo magnético. Linhas de campo magnético. Magnete. Pólos magnéticos. Carga
em movimento num campo magnético. Direcção e sentido da força. Grandeza da força.
Campo magnético num ponto. Força sobre uma corrente eléctrica num campo
magnético. Momento sobre uma espira plana.
© McGrQ1v·Hill
342
xiv
Capítulo 31
ÍNDICE GERAL
FONTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS
353
Produção de campos magnéticos. Direcção e sentido do campo magnético. Materiais
ferromagnéticos.
Momento magnético. Campo magnético devido a um elemento
de corrente.
• Capítulo 32
FORÇA ELECTROMOTRIZ
INDUZIDA;
FLUXO
DO CAMPO MAGNÉTICO
360
Efeitos magnéticos da matéria. Linhas de campo magnético. Fluxo do campo magnético.
Força electromotriz (fem) induzida. Lei de Faraday para a força electromotriz
induzida.
Lei de Lenz. Força electromotriz induzida devida ao movimento.
Capítulo 33
GERADORES
E MOTORES
ELÉCTRICOS
371
Geradores eléctricos. Motores eléctricos.
Capítulo 34
INDUTÂNCIA;
CONSTANTES
DE TEMPO R-C E R-L
Auto-indutância.
lndutância mútua. Energia armazenada numa indutância. Constante
379
de tempo R-C. Constante de tempo R-L. Funções exponenciais.
Capítulo 35
CORRENTE
ALTERNADA
389
Força electromotriz gerada por uma bobina que roda. Aparelhos de medida. Energia
térmica gerada ou potência dissipada. Expressões da lei de Ohm. Fase. Impedância.
Fasores. Ressonância. Potência dissipada. Transformador.
Capítulo 36
REFLEXÃO
DA LUZ
399
Natureza da luz. Leis da reflexão. Espelhos planos. Espelhos esféricos. Equação
dos espelhos. Tamanho da imagem.
Capítulo 37
REFRACÇÃO
DA LUZ
408
Velocidade de propagação da luz. Índice de refracção. Refracção. Lei de Snell. Ângulo
crítico (ou limite) para reflexões internas totais. Prisma.
© MeCrQll'-J-Jill
xv
ÍNDICE GERAL
Capítulo 38
LENTES FINAS
416
Tipos de lentes. Relação entre a posição de um objecto e a da respectiva imagem.
Equação dos construtores de lentes. Potência de uma lente. Lentes em contacto.
Capítulo 39
INSTRUMENTOS ÓPTICOS
Associação de lentes finas. O olho. Lupa. Microscópio.
Capítulo 40
424
Telescópio.
INTERFERÊNCIA E DIFRACÇÃO DA LUZ
432
Ondas coerentes. Fase relativa. Efeitos de interferência. Difracção. Difracção por uma
fenda. Limite de resolução. Equação das redes de difracção. Difracção de raios X.
Caminho óptico.
Capítulo 41
RELATIVIDADE
442
Sistema de referência. Teoria especial da relatividade. Momento linear relativista.
Velocidade limite. Energia relativista. Dilatação do tempo. Simultaneidade.
dos comprimentos.
Capítulo 42
Contracção
Expressão da adição das velocidades.
FÍSICA QUÂNTICA E MECÂNICA ONDULATÓRIA
452
Radiação quantizada. Efeito fotoeléctrico. Momento linear de um fotão. Efeito
de Compton. Ondas de de Broglie. Efeitos de ressonância das ondas de de Broglie.
Energias quantizadas.
Capítulo 43
O ÁTOMO DE HIDROGÉNIO
461
O átomo de hidrogénio. Órbitas electrónicas. Diagramas de níveis de energia. Emissão
de luz. Linhas espectrais. Origem das linhas espectrais. Absorção da luz.
Capítulo 44
ÁTOMOS MULTIELECTRÓNICOS
Átomo neutro. Números quânticos. Princípio de exclusão de Pauli.
468
xvi
Capítulo 45
ÍNDICE GERAL
NÚCLEOS E RADIOACTIVIDADE
o núcleo.
Carga nuclear e número atómico. Unidade de massa atómica. Número
de massa. Isótopos. Energias de ligação. Radioactividade.
Capítulo 46
472
FÍSICA NUCLEAR
Equações nucleares.
APLICADA
484
Energias de ligação nucleares. Reacção de fissão. Reacção de fusão. Dose de radiação.
Danos devidos à radiação. Dose efectiva de radiação. Aceleradores de partículas.
Momento linear de uma partícula.
Apêndice A
Algarismos significativos
493
Apêndice B
Trigonometria necessária para este livro
496
Apêndice C
Expoentes
500
Apêndice D
Logaritmos
503
Apêndice E
Prefixos dos múltiplos das unidades SI; Alfabeto grego
506
Apêndice F
Factores de conversão para unidades SI
507
Apêndice G
Constantes físicas
509
Apêndice H
Tabela de elementos
510
Índice remissivo
513
11:>
McCrall'·Hill