Fórmulas de física para o Enem: 13 assuntos que caem na prova

O Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) acontece neste ano nos dias 21 e 28 de novembro de 2022.

O formato tradicional conta com 180 questões de múltipla escolha e mais uma redação. 

A disciplina de Física faz parte da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias e conta com 15 questões objetivas.

Apesar de ser o estilo “de marcar x”, como é popularmente chamado o modo objetivo, as perguntas precisam de cálculos para chegar à resposta (essas contas podem ser realizadas na folha de rascunho que será disponibilizada no dia da prova). 

O participante precisa estar afiado nos principais conceitos da matéria e na aplicação das fórmulas correspondentes para chegar ao resultado correto.

Para dar uma mão, reunimos aqui 13 assuntos que caem na prova de Física no Enem e suas fórmulas para resolução de exercícios. 

Siga com a gente! 

Cinemática
Calorimetria
Leis de Newton
Termodinâmica
Eletrostática
Leis de Ohm
Trabalho, potência e energia
Dinâmica
Estática
Gravitação Universal
Hidrostática
Ótica
Ondas
Conclusão

Cinemática

Esta área estuda o movimento dos corpos, isentando-se de verificar suas causas. Dentre os assuntos estudados estão: velocidade, distância percorrida, tempo e aceleração. 

Abaixo, confira os títulos das fórmulas que podem ser cobradas no Enem. 

Movimento retilíneo uniforme

s = s0 + v . ∆t 

Sendo: 

• s: posição final (m)
• s0: posição inicial (m)
• v: velocidade (m/s)
• ∆t: intervalo de tempo (s) 

Movimento retilíneo uniformemente variado

s = s0 + v0 . t +a . t2 

Sendo: 

• s: posição final (m)
• s0: posição inicial (m)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• a: aceleração (m/s2)
• t: tempo (s) 

Velocidade final

v = v0 + a . t 

Sendo: 

• v: velocidade final (m/s)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• a: aceleração (m/s2)
• t: tempo (s) 

Equação de Torricelli

v2 = v02 + 2aΔS 

Sendo: 

• v: velocidade final (m/s)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• a: aceleração (m/s2)
• ∆s: distância percorrida (m) 

Movimento Circular Uniforme

v = ω . R 

Sendo: 

• v: velocidade (m/s)
• ω: velocidade angular (rad/s)
• R: raio da curvatura da trajetória (m) 

Velocidade angular

ω = 2 . . f 

Sendo: 

• ω: velocidade angular (rad/s)
• f: frequência (Hz) 

Lançamento Oblíquo

vx = v0 . cos θ 

Sendo: 

• vx: velocidade no eixo x - velocidade constante (m/s)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• θ: ângulo da direção do lançamento 

v0y = v0 . sen θ 

Sendo: 

• v0y: velocidade inicial no eixo y (m/s)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• θ: ângulo da direção do lançamento 

 vy = v0y + a . t 

Sendo: 

• vy: velocidade no eixo y (m/s)
• v0y: velocidade inicial no eixo y (m/s)
• a: aceleração (m/s2)
• t: tempo (s) 

 Sendo: 

• H:altura máxima (m)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• θ: ângulo da direção do lançamento
• g: aceleração da gravidade (m/s2) 

 Sendo: 

• A: alcance (m)
• v0: velocidade inicial (m/s)
• θ: ângulo da direção do lançamento
• g: aceleração da gravidade (m/s2) 

Calorimetria

Nesse assunto, estuda-se trocas de calor e fenômenos relacionados à transferência de calor entre os corpos. Vamos às fórmulas. 

>>> Calorimetria no Enem: conceitos, fórmulas e questões resolvidas 

Equação Fundamental da Calorimetria (h3) 

 Q = m . c . ΔT 

Sendo: 

• Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)
• m: massa do corpo (kg ou g)
• c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)
• ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial 

Calor específico

C = m . c 

Sendo: 

• C: capacidade térmica (J/ºC ou cal/ºC)
• m: massa (kg ou g)
• c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC) 

Mudança de estado

Q = m.L 

Sendo: 

• Q: quantidade de calor (J ou cal)
• m: massa (kg ou g)
• L: calor latente (J/kg ou cal/g) 

* Essas unidades não são do Sistema Internacional de Unidades 

>>> Conheça os estados físicos da matéria e questões do Enem para praticar 

Leis de Newton

Essas são clássicas e para ter na ponta da língua! 

As Leis de Newton, publicadas pela primeira vez em 1687 por Isaac Newton (1643-1727), formam a base da fundamentação da mecânica clássica. São três: 

A primeira determina a inércia. Confira sua equação específica: 

A Segunda Lei de Newton é o "Princípio Fundamental da Dinâmica". A equação que determina a força resultante é: 

Sendo:

: resultante das forças que agem sobre o corpo 

: massa do corpo 

: aceleração 

Observação importante: No Sistema Internacional (SI) as unidades de medida são: F (força) - indicada em Newton (N); m (massa) - indicada em quilograma (kg); e  aceleração adquirida - indicada em metros por segundo ao quadrado (m/s²). 

Já a Terceira Lei de Newton é a famosa “Lei da ação e reação”. 

A Terceira Lei de Newton é chamada de "Lei da Ação e Reação" ou "Princípio da Ação e Reação" no qual toda força de ação é correspondida por uma força de reação.

Sua equação, baseando-se no princípio de que as forças apresentam a mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, é: 

Termodinâmica

Em termodinâmica, estuda-se a relação entre calor e trabalho. Confira as fórmulas que você precisa aprender: 

Primeira Lei da Termodinâmica

∆U = Q - T 

Sendo: 

• ∆U: variação de energia interna (J)
• Q: quantidade de calor (J)
• T: trabalho (J) 

Energia Interna

Sendo: 

• U – energia interna
• n – número de mols
• R – constante universal dos gases perfeitos
• T – temperatura 

Eletrostática

Em Eletrostática, você aprende sobre as cargas elétricas em estado de repouso. Veja as principais fórmulas que caem no Enem. 

Medição de carga elétrica

Q = n.e 

Sendo: 

• Q = módulo da carga elétrica, com unidade em Coulomb (C);
• n  = número de elétrons que está faltando ou sobrando (sem unidade);
• e = carga fundamental (1,6.10^-19 C), com unidade em Coulomb (C). 

Campo elétrico

E = F/q 

Sendo: 

• E =  campo elétrico, com unidade em Newton por Coulomb (N/C);
• F = força eletrostática, com unidade em Newton (N);
• q = carga elétrica, com unidade em Coulomb (C). 

Lei de Coulomb

F = k. (q1.q2)/d² 

Sendo: 

• F = força elétrica, com unidade em Newton (F);
• k = constante de proporcionalidade (9.10^9 N.m²/C²);
• q1 e q2 = cargas das duas partículas que estão interagindo, com unidade em Coulomb (C);
• d = distância entre as duas partículas, com unidade em metro (m). 

Leis de Ohm

Também essenciais para ter os conceitos bem estudados, as Leis de Ohm, publicadas pelo físico alemão Georg Simon Ohm (1787-1854) em 1827, apontam a resistência elétrica dos condutores. Saiba mais sobre elas a seguir. 

Primeira Lei de Ohm

A Primeira Lei de Ohm afirma que um condutor ôhmico (resistência constante) mantido à temperatura constante, a intensidade (i) de corrente elétrica será proporcional à diferença de potencial (ddp) aplicada entre suas extremidades. 

Fórmula da Lei:

ou 

Sendo: 

• R = resistência, medida em Ohm (Ω)
• U = diferença de potencial elétrico (ddp), medido em Volts (V)
• I = intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A). 

Segunda Lei de Ohm (h3) 

A Segunda Lei de Ohm impõe que a resistência elétrica é diretamente proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área de secção transversal.

Veja a fórmula: 

Sendo: 

• R = resistência (Ω)
• ρ = resistividade do condutor (depende do material e de sua temperatura, medida em Ω.m)
• L = comprimento (m)
• A = área de secção transversal (mm2) 

Trabalho, potência e energia 

Trabalho e potência se relacionam diretamente com energia.

Os três conceitos fazem parte de uma área fundamental da física, ainda mais quando falamos de conservação de energia. 

Veja as fórmulas mais cobradas. 

Trabalho de uma força constante

T = F . d . cos θ 

Sendo: 

• T =  trabalho (J)
• F = força (N)
• d = deslocamento(m)
• θ = ângulo entre a direção da força e do deslocamento 

Energia Cinética

Ec =m . v2 

Sendo: 

• Ec = energia cinética (J)
• m = massa (kg)
• v = velocidade (m/s) 

Energia Potencial Gravitacional

Ep = m . g . h 

Sendo: 

• Ep = energia potencial gravitacional (J)
• m = massa (kg)
• g = aceleração da gravidade (m/s2)
• h = altura (m) 

Energia Potencial Elástica

Eel =. k . x2 

Sendo: 

• Eel = energia potencial elástica (J)
• k = constante elástica da mola (N/m)
• x = deformação da mola (m) 

Potência

Sendo: 

• P = potência (w)
• T = trabalho (J)
• Δt = intervalo de tempo (s) 

Dinâmica

A dinâmica estuda as causas dos movimentos dos corpos e os tipos de força. As Leis de Newton entram nesse tema também.

Você pode conferir as fórmulas dessas Leis logo acima. Agora, confira as principais fórmulas da área da dinâmica que são cobradas no Enem. 

Força resultante

Sendo:

Força centrípeta

Sendo: 

• FCP = Força centrípeta;
• m = Massa do corpo que executa a trajetória circular;
• R = Raio da trajetória circular. 

Força de atrito

fat = µ . N 

Sendo: 

• fat: força de atrito (N)
• µ: coeficiente de atrito
• N: força normal (N) 

Força elástica

fel = k . x 

Sendo: 

• fel: força elástica (N)
• k: constante elástica da mola (N/m)
• x: deformação da mola (m) 

Estática

Faz parte da mecânica, se interessa pelos corpos em aceleração constante ou que não se movem.

Vamos às fórmulas: 

Equilíbrio estático

Sendo: 

• v: velocidade 

Equilíbrio dinâmico

Sendo: 

• v: velocidade 

Momento ou torque

M = F.d.senθ 

Sendo: 

• M: momento ou torque
• F: Força
• d: distância
• θ: menor ângulo entre F e d 

Gravitação Universal

Este assunto estuda a força fundamental de atração que age entre todos os objetos, a partir de suas massas.

Conheça as principais fórmulas:

Intensidade da força gravitacional

Sendo: 

• |F|: módulo da força de atração gravitacional (N – Newton)
• G: constante de gravitação universal (6,67408.10-11 N.kg²/m²)
• M: massa gravitacional ativa (kg – quilogramas)
• m: massa gravitacional passiva (kg – quilogramas)
• d²: distância entre as massas ao quadrado (m²) 

Força peso

F = m.g 

Sendo: 

• F: força de atração gravitacional que o planeta faz com o objeto;
• m: massa do objeto;
• g: aceleração gravitacional, que próximo a superfície terrestre, tem o valor de 9,82m/s2. 

Hidrostática

Neste ramo da física falamos sobre a características dos fluidos, como densidade, pressão e força de empuxo, em condições de equilíbrio estático. 

Veja as principais fórmulas do tema cobradas no Enem. 

Densidade

Sendo: 

• d: densidade
• m: massa (em Kg)
• v: volume (em m³) 

Pressão

Sendo: 

• P: pressão hidrostática
• d: densidade do líquido (em g/cm3)
• h: altura do líquido no recipiente (em m)
• g: aceleração da gravidade (em m/s²) 

Empuxo

Sendo: 

• E: força empuxo (em N)
• df: densidade do fluido (em kg/m³)
• Vfd: volume do fluido deslocado (em m³)
• g: aceleração da gravidade (em m/s²) 

Óptica

Esse ramo da física estuda a luz e os fenômenos relacionados a ela. Veja as principais fórmulas. 

Lei da Refração

i = r 

Sendo: 

• i: ângulo de incidência
• r: ângulo de reflexão 

Equação de Gauss

1 / f = 1 / di + 1 / do 

Sendo: 

• f: distância focal
• di: distância da imagem
• do: distância do objeto 

Índice de refração absoluto em um meio

nm = c / vm

Sendo: 

• nm: índice de refração no meio
• c: velocidade da luz no vácuo
• vm: velocidade da luz no meio 

Lei de Snell-Descartes

n1sen(i) = n2sen(r) 

Sendo: 

• n1 = índice de refração do meio 1
• i = ângulo de incidência
• n2 = índice de refração do meio 2
• r = ângulo de refração 

Ondas

Determina-se “onda” um movimento causado por uma perturbação, propagando-se através de energia. Conheça as fórmulas: 

Período

Sendo: 

• T: período
• f: frequência 

Velocidade de propagação

Sendo: 

• v: velocidade
• T: período 

>>> Acústica em Física no Enem: como o tema é cobrado no exame 

Conclusão

Anotou todas as fórmulas aí? Concentre-se em relacioná-las com os devidos conceitos e assuntos em que estão inseridas.

A partir disso, ficará mais fácil lembrar de todas durante o Enem ou qualquer outro vestibular.

Use a folha de rascunho para fazer todas as contas que forem necessárias para o resultado final. 

A dica final que damos é afiar os conhecimentos em conversão de medidas!

Entender como fazer as conversões deixa o processo ainda mais rápido e com maior probabilidade de acerto.

Deixamos aqui um conteúdo exclusivo: conversão de medidas no Enem: como o conteúdo é cobrado no Exame. 

Boa prova!