Fórmulas e Folhas de Equações
Referência instantânea para Matemática, Física e Química com equações, LaTeX e unidades SI.
Suíte de Fórmulas Trigonométricas
Identidades pitagóricas, soma/diferença de ângulos, ângulos duplos/metade, fórmula de Euler e leis dos senos/cossenos.
Tabela de Valores Angulares do Círculo Trigonométrico Padrão
Razões trigonométricas exatas para ângulos de referência em graus e radianos
| Graus (x) | Radianos (rad) | sin(x) | cos(x) | tan(x) | csc(x) | sec(x) | cot(x) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0° | 0 | 0 | 1 | 0 | indefinido | 1 | indefinido |
| 30° | π/6 | 1/2 | √3/2 | √3/3 | 2 | 2√3/3 | √3 |
| 45° | π/4 | √2/2 | √2/2 | 1 | √2 | √2 | 1 |
| 60° | π/3 | √3/2 | 1/2 | √3 | 2√3/3 | 2 | √3/3 |
| 90° | π/2 | 1 | 0 | indefinido | 1 | indefinido | 0 |
| 120° | 2π/3 | √3/2 | -1/2 | -√3 | 2√3/3 | -2 | -√3/3 |
| 135° | 3π/4 | √2/2 | -√2/2 | -1 | √2 | -√2 | -1 |
| 150° | 5π/6 | 1/2 | -√3/2 | -√3/3 | 2 | -2√3/3 | -√3 |
| 180° | π | 0 | -1 | 0 | indefinido | -1 | indefinido |
| 270° | 3π/2 | -1 | 0 | indefinido | -1 | indefinido | 0 |
| 360° | 2π | 0 | 1 | 0 | indefinido | 1 | indefinido |
🔄 Identidades recíprocas e de quociente
8 fórmulas Relações fundamentais entre razões trigonométricas primárias e recíprocas
Identidades recíprocas e de quociente
8 fórmulasRelações fundamentais entre razões trigonométricas primárias e recíprocas
Seno recíproco
sin(x) = 1csc(x) csc(x) ≠ 0; x ≠ nπ
Cosecante Recíproca
csc(x) = 1sin(x) sin(x) ≠ 0; x ≠ nπ
Cosseno recíproco
cos(x) = 1sec(x) sec(x) ≠ 0; x ≠ (2n+1)π/2
Secante Recíproca
sec(x) = 1cos(x) cos(x) ≠ 0; x ≠ (2n+1)π/2
Tangente Recíproca
tan(x) = 1cot(x) cot(x) ≠ 0; x ≠ nπ/2
Cotangente Recíproca
cot(x) = 1tan(x) tan(x) ≠ 0; x ≠ nπ/2
Quociente Tangente
tan(x) = sin(x)cos(x) Razão entre o oposto e o adjacente em um triângulo retângulo
Quociente Cotangente
cot(x) = cos(x)sin(x) Proporção entre adjacente e oposto em um triângulo retângulo
🪞 Fórmulas de ângulos opostos (funções pares e ímpares)
6 fórmulas Comportamento de simetria de funções trigonométricas sob negação de ângulo
Fórmulas de ângulos opostos (funções pares e ímpares)
6 fórmulasComportamento de simetria de funções trigonométricas sob negação de ângulo
Ângulo Seno Negativo (Função Ímpar)
sin(-x) = -sin(x) Simétrico em relação à origem
Ângulo Negativo Cosseno (Função Par)
cos(-x) = cos(x) Simétrico em relação ao eixo y
Ângulo Tangente Negativo (Função Ímpar)
tan(-x) = -tan(x) Simetria estranha em torno da origem
Ângulo negativo cotangente (função ímpar)
cot(-x) = -cot(x) Simetria estranha em torno da origem
Ângulo negativo secante (função par)
sec(-x) = sec(x) Herda simetria par do cosseno
Ângulo negativo cossecante (função ímpar)
csc(-x) = -csc(x) Herda simetria estranha do seno
📐 Fórmulas de Cofunção (Ângulos Complementares)
6 fórmulas Identidades que conectam funções trigonométricas de ângulos complementares (π/2 - x ou 90° - x)
Fórmulas de Cofunção (Ângulos Complementares)
6 fórmulasIdentidades que conectam funções trigonométricas de ângulos complementares (π/2 - x ou 90° - x)
Cofunção senoidal
sin(π2- x) = cos(x) Além disso: sin(90° - x) = cos(x)
Cofunção Cosseno
cos(π2- x) = sin(x) Além disso: cos(90° - x) = sin(x)
Cofunção Tangente
tan(π2- x) = cot(x) Além disso: tan(90° - x) = cot(x)
Cofunção Cotangente
cot(π2- x) = tan(x) Além disso: cot(90° - x) = tan(x)
Cofunção Secante
sec(π2- x) = csc(x) Além disso: seg(90° - x) = csc(x)
Cofunção Cosecante
csc(π2- x) = sec(x) Além disso: csc(90° - x) = seg(x)
🔺 Identidades pitagóricas e formas algébricas
9 fórmulas Derivado diretamente do círculo unitário (x² + y² = 1) e da trigonometria do triângulo retângulo
Identidades pitagóricas e formas algébricas
9 fórmulasDerivado diretamente do círculo unitário (x² + y² = 1) e da trigonometria do triângulo retângulo
Identidade Pitagórica Primária
sin²(x) + cos²(x) = 1 Identidade fundamental válida para todos os ângulos reais x
Seno em termos de cosseno
sin(x) = ±√1 - cos²(x) Sinal escolhido com base no quadrante de x
Cosseno em termos de seno
cos(x) = ±√1 - sin²(x) Sinal escolhido com base no quadrante de x
Identidade Pitagórica Tangente-Secante
1 + tan²(x) = sec²(x) Obtido pela divisão de sin²(x) + cos²(x) = 1 por cos²(x)
Formulário de diferença secante-tangente
sec²(x) - tan²(x) = 1 Válido onde cos(x) ≠ 0
Identidade Pitagórica Cotangente-Cossecante
1 + cot²(x) = csc²(x) Obtido pela divisão de sin²(x) + cos²(x) = 1 por sin²(x)
Formulário de diferença cossecante-cotangente
csc²(x) - cot²(x) = 1 Válido onde sin(x) ≠ 0
Normalização Radical do Círculo Unitário
√sin²(x) + cos²(x) = 1 Comprimento geométrico da hipotenusa no círculo unitário
Identidades de unidade de produto
sin(x)·csc(x) = 1, cos(x)·sec(x) = 1, tan(x)·cot(x) = 1 Produtos recíprocos são iguais à unidade
➕ Adição e subtração de ângulos (ângulos compostos)
8 fórmulas Fórmulas para as razões trigonométricas da soma e diferença de dois ângulos (A ± B)
Adição e subtração de ângulos (ângulos compostos)
8 fórmulasFórmulas para as razões trigonométricas da soma e diferença de dois ângulos (A ± B)
Seno da Soma do Ângulo
sin(A + B) = sin(A)cos(B) + cos(A)sin(B) Fórmula chave do ângulo composto para adição de seno
Diferença de seno de ângulo
sin(A - B) = sin(A)cos(B) - cos(A)sin(B) Fórmula chave do ângulo composto para diferença senoidal
Cosseno da soma dos ângulos
cos(A + B) = cos(A)cos(B) - sin(A)sin(B) Observe o sinal de menos na expansão da soma dos cossenos
Cosseno da diferença de ângulo
cos(A - B) = cos(A)cos(B) + sin(A)sin(B) Observe o sinal de mais na expansão da diferença de cosseno
Tangente da Soma do Ângulo
tan(A + B) = tan(A) + tan(B)1 - tan(A)tan(B) Requer tan(A)tan(B) ≠ 1
Tangente da diferença de ângulo
tan(A - B) = tan(A) - tan(B)1 + tan(A)tan(B) Requer tan(A)tan(B) ≠ -1
Cotangente da Soma do Ângulo
cot(A + B) = cot(A)cot(B) - 1cot(B) + cot(A) Fórmula composta para soma cotangente
Cotangente da diferença de ângulo
cot(A - B) = cot(A)cot(B) + 1cot(B) - cot(A) Fórmula composta para diferença cotangente
✖️2️⃣ Fórmulas de ângulo duplo (2x)
7 fórmulas Expressando funções de ângulo duplo (2x) em termos de ângulo único (x)
Fórmulas de ângulo duplo (2x)
7 fórmulasExpressando funções de ângulo duplo (2x) em termos de ângulo único (x)
Seno Duplo Ângulo
sin(2x) = 2 sin(x) cos(x) Inclui formulário de parametrização de tangente racional
Ângulo Duplo Cosseno (Diferença Padrão)
cos(2x) = cos²(x) - sin²(x) Consequência direta de cos(x + x)
Cosseno de ângulo duplo (somente cosseno)
cos(2x) = 2 cos²(x) - 1 Crucial para integração e redução de energia
Cosseno de ângulo duplo (somente seno)
cos(2x) = 1 - 2 sin²(x) Crucial para integração e derivação de meio ângulo
Cosseno Duplo Ângulo (Parametrização Tangente)
cos(2x) = 1 - tan²(x)1 + tan²(x) Relação de substituição de Weierstrass para cosseno
Ângulo Duplo Tangente
tan(2x) = 2 tan(x)1 - tan²(x) Requer tan²(x) ≠ 1
Ângulo Duplo Cotangente
cot(2x) = cot²(x) - 12 cot(x) Requer cot(x) ≠ 0
3️⃣ Fórmulas de ângulo triplo (3x)
4 fórmulas Funções trigonométricas de 3x expressas em formas polinomiais de ângulo único
Fórmulas de ângulo triplo (3x)
4 fórmulasFunções trigonométricas de 3x expressas em formas polinomiais de ângulo único
Ângulo triplo senoidal
sin(3x) = 3 sin(x) - 4 sin³(x) Útil para resolver equações cúbicas e álgebra
Cosseno Ângulo Triplo
cos(3x) = 4 cos³(x) - 3 cos(x) Polinômio cúbico direto de Chebyshev T₃(x) = 4x³ - 3x
Ângulo Triplo Tangente
tan(3x) = 3 tan(x) - tan³(x)1 - 3 tan²(x) Requer 3tan²(x) ≠ 1
Ângulo Triplo Cotangente
cot(3x) = 3 cot(x) - cot³(x)1 - 3 cot²(x) Requer 3 cot²(x) ≠ 1
½ Fórmulas de meio ângulo (x/2)
6 fórmulas Fórmulas exatas para meios ângulos com sinal determinado pelo quadrante de x/2
Fórmulas de meio ângulo (x/2)
6 fórmulasFórmulas exatas para meios ângulos com sinal determinado pelo quadrante de x/2
Seno Meio Ângulo
sin(x2) = ±√1 - cos(x)2 ± sinal escolhido com base no quadrante contendo x/2
Cosseno Meio Ângulo
cos(x2) = ±√1 + cos(x)2 ± sinal escolhido com base no quadrante contendo x/2
Meio ângulo tangente (forma radical)
tan(x2) = ±√1 - cos(x)1 + cos(x) Forma de meio ângulo de raiz quadrada para tangente
Meio ângulo tangente (forma racional 1)
tan(x2) = 1 - cos(x)sin(x) Nenhuma ambiguidade de sinal; exato para todo x ≠ nπ
Meio ângulo tangente (forma racional 2/diferença)
tan(x2) = sin(x)1 + cos(x) = csc(x) - cot(x) Equivalente à diferença csc(x) - cot(x)
Meio ângulo cotangente
cot(x2) = 1 + cos(x)sin(x) = csc(x) + cot(x) Equivalente à soma csc(x) + cot(x)
⚡ Fórmulas de redução de potência (potências quadradas e superiores)
7 fórmulas Converte potências de funções trigonométricas em múltiplos de primeiro grau de x (essencial para integração de cálculo)
Fórmulas de redução de potência (potências quadradas e superiores)
7 fórmulasConverte potências de funções trigonométricas em múltiplos de primeiro grau de x (essencial para integração de cálculo)
Redução de potência senoidal quadrada
sin²(x) = 1 - cos(2x)2 Redução antiderivada do cálculo fundamental: ∫sin²(x)dx
Cosseno Quadrado de Redução de Potência
cos²(x) = 1 + cos(2x)2 Redução antiderivada do cálculo fundamental: ∫cos²(x)dx
Redução de potência tangente ao quadrado
tan²(x) = 1 - cos(2x)1 + cos(2x) Forma de fração de cosseno racional para tan²(x)
Redução de potência senoidal em cubos
sin³(x) = 3 sin(x) - sin(3x)4 Derivado diretamente da identidade de ângulo triplo sin (3x)
Redução de potência ao cubo de cosseno
cos³(x) = 3 cos(x) + cos(3x)4 Derivado diretamente da identidade de ângulo triplo cos (3x)
Quarta redução de potência senoidal
sin⁴(x) = 3 - 4 cos(2x) + cos(4x)8 Usado para séries de Fourier e integrais de ordem superior
Cosseno Quarta Redução de Potência
cos⁴(x) = 3 + 4 cos(2x) + cos(4x)8 Usado para séries de Fourier e integrais de ordem superior
✖️➡️➕ Fórmulas produto-soma
4 fórmulas Converte produtos de seno e cosseno em termos de soma e diferença (crucial para mecânica ondulatória e integrais)
Fórmulas produto-soma
4 fórmulasConverte produtos de seno e cosseno em termos de soma e diferença (crucial para mecânica ondulatória e integrais)
Produto Seno × Seno
sin(A) sin(B) = ½ [cos(A - B) - cos(A + B)] Transforma produtos de interferência de ondas em componentes aditivos
Produto Cosseno × Cosseno
cos(A) cos(B) = ½ [cos(A - B) + cos(A + B)] Transforma produtos de cosseno em componentes aditivos
Produto Seno × Cosseno
sin(A) cos(B) = ½ [sin(A + B) + sin(A - B)] Fórmula de produto de modulação de sinal padrão
Produto Cosseno × Seno
cos(A) sin(B) = ½ [sin(A + B) - sin(A - B)] Decomposição complementar do produto
➕➡️✖️ Fórmulas de soma para produto
6 fórmulas Converte somas e diferenças de funções trigonométricas em produtos multiplicativos
Fórmulas de soma para produto
6 fórmulasConverte somas e diferenças de funções trigonométricas em produtos multiplicativos
Seno + Soma Seno
sin(A) + sin(B) = 2 sin(A + B2) cos(A - B2) Explica o fenômeno da frequência de batida na acústica de ondas acústicas
Seno - Diferença Seno
sin(A) - sin(B) = 2 sin(A - B2) cos(A + B2) Formulário de análise diferencial de ondas
Cosseno + Soma Cosseno
cos(A) + cos(B) = 2 cos(A + B2) cos(A - B2) Conversão uniforme de soma em produto
Cosseno - Diferença de Cosseno
cos(A) - cos(B) = -2 sin(A + B2) sin(A - B2) Observe o sinal negativo inicial (ou ordem inversa B - A)
Tangente + Soma Tangente
tan(A) + tan(B) = sin(A + B)cos(A) cos(B) Calcula inclinações tangentes combinadas
Tangente - Diferença Tangente
tan(A) - tan(B) = sin(A - B)cos(A) cos(B) Calcula a diferença das inclinações tangentes
📐 Leis do Triângulo e Relações Geométricas
7 fórmulas Leis para resolver triângulos oblíquos gerais (Lei dos Senos, Cossenos, Tangentes e fórmulas de Mollweide)
Leis do Triângulo e Relações Geométricas
7 fórmulasLeis para resolver triângulos oblíquos gerais (Lei dos Senos, Cossenos, Tangentes e fórmulas de Mollweide)
Lei dos Senos
asin(A) = bsin(B) = csin(C) = 2R R é o raio do círculo circunscrito (circunradius)
Lei dos Cossenos (Lado a / Ângulo A)
a² = b² + c² - 2bc cos(A) Resolve SAS (Side-Angle-Side) ou SSS (Side-Side-Side)
Lei dos Cossenos (Lado b e Lado c)
b² = a² + c² - 2ac cos(B), c² = a² + b² - 2ab cos(C) Versões simétricas para os lados b e c
Lei das Tangentes
a - ba + b = tan[½(A - B)]tan[½(A + B)] Historicamente usado para cálculos logarítmicos em navegação
A primeira fórmula de Mollweide
a + bc = cos[½(A - B)]sin(½C) Excelente fórmula para verificar a consistência do solucionador de triângulos
Segunda Fórmula de Mollweide
a - bc = sin[½(A - B)]cos(½C) Relação complementar de consistência de Mollweide
Área do Triângulo Trigonométrico (SAS)
Area = ½ a b sin(C) = ½ b c sin(A) = ½ a c sin(B) Calcula a área de dois lados e o ângulo incluído
⭕ Comprimento do arco, setores e movimento circular
3 fórmulas Relações que conectam o ângulo em radianos à distância curva, área do setor e velocidade angular
Comprimento do arco, setores e movimento circular
3 fórmulasRelações que conectam o ângulo em radianos à distância curva, área do setor e velocidade angular
Fórmula de comprimento de arco
S = r x O ângulo x DEVE ser expresso em radianos (x = x° × π / 180°)
Área do Setor Circular
Area = ½ r² x = ½ r S x em radianos; é igual a ½ × raio × comprimento do arco
Velocidade Linear e Velocidade Angular
v = r ω, ω = xt = 2π f Relaciona a velocidade tangencial linear v à velocidade angular ω e à frequência f
🌐 Fórmula de Euler, De Moivre e Trig Complexo
5 fórmulas Ponte conectando análise complexa exponencial e trigonometria polar
Fórmula de Euler, De Moivre e Trig Complexo
5 fórmulasPonte conectando análise complexa exponencial e trigonometria polar
Fórmula de Euler
e^(ix) = cos(x) + i sin(x) = cis(x) Conecta a função exponencial diretamente com seno e cosseno; para x=π dá e^(iπ) + 1 = 0
Fórmula de De Moivre
(r cis x)ⁿ = rⁿ cis(nx) = rⁿ [cos(nx) + i sin(nx)] Calcula potências e raízes de números complexos instantaneamente
Multiplicação e Divisão Polar
(r₁ cis x)(r₂ cis φ) = r₁r₂ cis(x + φ),r₁ cis xr₂ cis φ = (r₁r₂) cis(x - φ) Magnitudes multiplicam/dividem; argumentos de ângulo adicionar/subtrair
Definição Exponencial de Cosseno
cos(x) = e^(ix) + e^(-ix)2 Expressa cosseno algebricamente usando exponenciais complexas
Definição Exponencial de Seno
sin(x) = e^(ix) - e^(-ix)2i Expressa o seno algebricamente usando exponenciais complexas
↩️ Identidades trigonométricas inversas
6 fórmulas Propriedades, identidades de ramificação de valor principal e fórmulas de soma para funções circulares inversas
Identidades trigonométricas inversas
6 fórmulasPropriedades, identidades de ramificação de valor principal e fórmulas de soma para funções circulares inversas
Identidades Complementares Inversas
sin⁻¹(x) + cos⁻¹(x) = π2, tan⁻¹(x) + cot⁻¹(x) = π2, sec⁻¹(x) + csc⁻¹(x) = π2 Válido nos respectivos domínios: x ∈ [-1, 1], x ∈ ℝ, |x| ≥ 1
Fórmula de soma tangente inversa
tan⁻¹(x) + tan⁻¹(y) = tan⁻¹(x + y1 - xy) Se xy > 1 e x,y > 0, adicione π ao resultado
Fórmula de diferença de tangente inversa
tan⁻¹(x) - tan⁻¹(y) = tan⁻¹(x - y1 + xy) Fórmula padrão de subtração de tangente inversa
Representações Múltiplas de Tangente Dupla Inversa
2 tan⁻¹(x) = sin⁻¹(2x1 + x²) = cos⁻¹(1 - x²1 + x²) = tan⁻¹(2x1 - x²) Crucial para o cálculo Substituição t de Weierstrass (t = tan(x/2))
Identidades inversas de argumento negativo
sin⁻¹(-x) = -sin⁻¹(x), tan⁻¹(-x) = -tan⁻¹(x), cos⁻¹(-x) = π - cos⁻¹(x) Observe que cos⁻¹(-x) produz π - cos⁻¹(x)
Relações de função recíproca inversa
csc⁻¹(x) = sin⁻¹(1x), sec⁻¹(x) = cos⁻¹(1x), cot⁻¹(x) = tan⁻¹(1x) [x > 0] Mapeamento de argumentos recíprocos para funções inversas
Regras de Derivação e Derivadas
Regras da potência, produto, quociente e cadeia, derivadas de funções exponenciais, logarítmicas e trigonométricas.
⚡ Regras e operações derivadas fundamentais
9 fórmulas Regras básicas de diferenciação operacional para constantes, potências e combinações algébricas
Regras e operações derivadas fundamentais
9 fórmulasRegras básicas de diferenciação operacional para constantes, potências e combinações algébricas
Derivada por Primeiros Princípios (Definição de Limite)
f'(x) = lim[h→0] (f(x + h) - f(x))h Definição fundamental de derivada como taxa de mudança instantânea
Regra Constante
ddx [c] = 0 A derivada de qualquer constante c é zero
Regra do poder
ddx [xⁿ] = n·xⁿ⁻¹ Válido para todos os expoentes reais n (n ∈ ℝ)
Regra Múltipla Constante
ddx [c·f(x)] = c·f'(x) Constantes fatoram fora da diferenciação
Regra de soma e diferença
ddx [f(x) ± g(x)] = f'(x) ± g'(x) A diferenciação é um operador linear
Regra do Produto (Regra de Leibniz)
ddx [f(x)·g(x)] = f'(x)g(x) + f(x)g'(x) Diferencie primeiro, mantenha em segundo, mais mantenha em primeiro, diferencie em segundo
Regra do Quociente
ddx [f(x)g(x)] = g(x)f'(x) - f(x)g'(x)[g(x)]² Requer g(x) ≠ 0
Regra da Cadeia (Funções Compostas)
ddx [f(g(x))] = f'(g(x))·g'(x) Diferencie a função externa avaliada em interna, multiplique pela derivada de interna
Regra de função recíproca
ddx [1f(x)] = -f'(x)[f(x)]² Atalho direto para funções alternativas
📈 Derivadas Exponenciais e Logarítmicas
7 fórmulas Derivadas de exponenciais naturais, de base geral e funções logarítmicas
Derivadas Exponenciais e Logarítmicas
7 fórmulasDerivadas de exponenciais naturais, de base geral e funções logarítmicas
Derivada Exponencial Natural
ddx [eˣ] = eˣ A única função diferente de zero igual à sua própria derivada
Derivada Exponencial Natural Composta
ddx [e^(f(x))] = e^(f(x))·f'(x) Regra da cadeia aplicada à exponencial natural
Derivada Exponencial de Base Geral
ddx [aˣ] = aˣ·ln(a) Válido para a > 0, a ≠ 1
Derivada do Logaritmo Natural
ddx [ln(x)] = 1x Para valores absolutos: d/dx [ln|x|] = 1 / x (x ≠ 0)
Derivada de logaritmo natural composto
ddx [ln(f(x))] = f'(x)f(x) Derivada logarítmica/taxa relativa de mudança
Derivada do logaritmo de base geral
ddx [loga(x)] = 1x·ln(a) Fórmula de mudança de diferenciação de base
Base variável e expoente variável (xˣ)
ddx [xˣ] = xˣ·(1 + ln(x)) Derivado usando diferenciação logarítmica y = xˣ ⇒ ln y = x ln x
📐 Derivadas de funções trigonométricas
7 fórmulas Derivadas de todas as seis funções trigonométricas padrão (sin, cos, tan, cot, sec, csc)
Derivadas de funções trigonométricas
7 fórmulasDerivadas de todas as seis funções trigonométricas padrão (sin, cos, tan, cot, sec, csc)
Derivada do Seno
ddx [sin(x)] = cos(x) Taxa de mudança do seno é cosseno
Derivada de Cosseno
ddx [cos(x)] = -sin(x) Observe o sinal negativo para a função "co-"
Derivada da Tangente
ddx [tan(x)] = sec²(x) Também igual a 1 + tan²(x)
Derivada de Cotangente
ddx [cot(x)] = -csc²(x) Também igual a -(1 + cot²(x))
Derivada de Secante
ddx [sec(x)] = sec(x)·tan(x) Produto de secante e tangente
Derivado de Cossecante
ddx [csc(x)] = -csc(x)·cot(x) Produto de cossecante e cotangente com sinal negativo
Forma de Cadeia Trigonométrica Composta
ddx [sin(f(x))] = cos(f(x))·f'(x), ddx [cos(f(x))] = -sin(f(x))·f'(x) Regra da cadeia trigonométrica generalizada padrão
↩️ Derivadas trigonométricas inversas
6 fórmulas Derivadas de seno inverso, cosseno, tangente, cotangente, secante e cossecante
Derivadas trigonométricas inversas
6 fórmulasDerivadas de seno inverso, cosseno, tangente, cotangente, secante e cossecante
Derivada do seno inverso
ddx [sin⁻¹(x)] = 1√1 - x² Domínio estritamente entre -1 e 1
Derivada do Cosseno Inverso
ddx [cos⁻¹(x)] = -1√1 - x² Negativo exato da derivada inversa do seno
Derivada da Tangente Inversa
ddx [tan⁻¹(x)] = 11 + x² Válido para todos os números reais sem singularidade
Derivada da Cotangente Inversa
ddx [cot⁻¹(x)] = -11 + x² Negativo exato da derivada tangente inversa
Derivada da Secante Inversa
ddx [sec⁻¹(x)] = 1|x|·√x² - 1 Requer |x| > 1
Derivada da Cosecante Inversa
ddx [csc⁻¹(x)] = -1|x|·√x² - 1 Exato negativo da derivada secante inversa
〰️ Derivados hiperbólicos e hiperbólicos inversos
9 fórmulas Derivadas de sinh, cosh, tanh e suas respectivas funções inversas
Derivados hiperbólicos e hiperbólicos inversos
9 fórmulasDerivadas de sinh, cosh, tanh e suas respectivas funções inversas
Derivada do seno hiperbólico (sinh x)
ddx [sinh(x)] = cosh(x) Não observe nenhum sinal negativo (ao contrário do cosseno regular)
Derivada do cosseno hiperbólico (cosh x)
ddx [cosh(x)] = sinh(x) Taxa positiva de mudança
Derivada da Tangente Hiperbólica (tanh x)
ddx [tanh(x)] = sech²(x) Crucial para retropropagação de ativação de rede neural
Derivada da Cotangente Hiperbólica (coth x)
ddx [coth(x)] = -csch²(x) Cosecante hiperbólica negativa ao quadrado
Derivada da Secante Hiperbólica (sech x)
ddx [sech(x)] = -sech(x)·tanh(x) Produto hiperbólico negativo
Derivada da Cossecante Hiperbólica (csch x)
ddx [csch(x)] = -csch(x)·coth(x) Produto hiperbólico negativo
Derivada do seno hiperbólico inverso
ddx [arsinh(x)] = 1√x² + 1 Válido para todo x real
Derivada do cosseno hiperbólico inverso
ddx [arcosh(x)] = 1√x² - 1 Válido para x > 1
Derivada da Tangente Hiperbólica Inversa
ddx [artanh(x)] = 11 - x² Válido para |x| <1
🔬 Técnicas e teoremas avançados de diferenciação
6 fórmulas Diferenciação implícita, curvas paramétricas, regra de L’Hôpital e expansões de Taylor
Técnicas e teoremas avançados de diferenciação
6 fórmulasDiferenciação implícita, curvas paramétricas, regra de L’Hôpital e expansões de Taylor
Primeira Derivada Paramétrica (dy/dx)
dydx = dydtdxdt Calcula a inclinação da tangente da curva a partir das equações paramétricas x(t), y(t)
Segunda Derivada Paramétrica (d²y/dx²)
d²ydx² = [ddt (dydx)]dxdt Calcula a concavidade de curvas paramétricas
Regra de L'Hôpital (0/0 ou ∞/∞ Limites)
lim[x→c] f(x)g(x) = lim[x→c] f'(x)g'(x) Resolve limites indeterminados diferenciando numerador e denominador independentemente
Teorema do Valor Médio (MVT)
f'(c) = f(b) - f(a)b - a Garante um ponto onde a taxa de variação instantânea é igual à taxa de variação média
Expansão da série de Taylor em torno de x = a
f(x) = ∑[n = 0→∞] (f⁽ⁿ⁾(a)n!)·(x - a)ⁿ Aproximação polinomial de funções suaves diferenciáveis
Expansão da Série Maclaurin (a = 0)
f(x) = ∑[n = 0→∞] (f⁽ⁿ⁾(0)n!)·xⁿ Série de Taylor centrada na origem (x = 0)
Integração e Primitivas Padrão
Primitivas padrão de examen, exponenciais, logarítmicas, métodos de substituição e integração por partes.
∫ Regras e poderes fundamentais de integração
6 fórmulas Regras primitivas elementares para constantes, potências algébricas e combinações lineares
Regras e poderes fundamentais de integração
6 fórmulasRegras primitivas elementares para constantes, potências algébricas e combinações lineares
Integral Constante
∫ k dx = k·x + C A primitiva de uma constante k é k·x + C
Regra de Integração do Poder
∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹n + 1 + C Válido para todas as potências reais n, exceto n = -1
Integral de função recíproca (1/x)
∫ (1x) dx = ln|x| + C Caso especial crucial para n = -1 na regra da potência
Regra de Linearidade de Integração
∫ [a·f(x) ± b·g(x)] dx = a ∫ f(x) dx ± b ∫ g(x) dx A integração é uma operação funcional linear
Regra de potência composta linear
∫ (ax + b)ⁿ dx = (ax + b)ⁿ⁺¹a(n + 1) + C Atalho para potências binomiais lineares
Integral recíproca composta linear
∫ (1ax + b) dx = (1a)·ln|ax + b| + C Fórmula de integração de denominador linear padrão
📈 Integrais Exponenciais e Logarítmicas
6 fórmulas Antiderivadas envolvendo eˣ natural, base geral aˣ e termos logarítmicos
Integrais Exponenciais e Logarítmicas
6 fórmulasAntiderivadas envolvendo eˣ natural, base geral aˣ e termos logarítmicos
Integral Exponencial Natural
∫ eˣ dx = eˣ + C A função é igual à sua própria antiderivada até a constante C
Integral Exponencial Escalada (eᵃˣ)
∫ e^(ax) dx = (1a)·e^(ax) + C Regra de integração exponencial em escala padrão
Integral Exponencial de Base Geral (aˣ)
∫ aˣ dx = aˣln(a)+ C Divide por ln(a) porque derivada multiplicada por ln(a)
Integral de logaritmo natural
∫ ln(x) dx = x·ln(x) - x + C Derivado usando integração por partes com u = ln x, dv = dx
Integral de logaritmo de base geral
∫ loga(x) dx = x·ln(x) - xln(a)+ C Mudança de integração de base para logaritmos
Integral do produto (x · eˣ)
∫ x·eˣ dx = eˣ(x - 1) + C Integração clássica por aplicação de peças
📐 Integrais trigonométricas básicas
6 fórmulas Antiderivadas diretas correspondentes a derivadas trigonométricas padrão
Integrais trigonométricas básicas
6 fórmulasAntiderivadas diretas correspondentes a derivadas trigonométricas padrão
Integral do Seno
∫ sin(x) dx = -cos(x) + C Observe o sinal negativo na antiderivada do seno
Integral de Cosseno
∫ cos(x) dx = sin(x) + C Antiderivada trigonométrica padrão direto
Integral da Secante ao Quadrado
∫ sec²(x) dx = tan(x) + C Porque a derivada da tangente é secante ao quadrado
Integral de Cossecante ao Quadrado
∫ csc²(x) dx = -cot(x) + C Porque a derivada da cotangente é -csc²(x)
Integral da Secante × Tangente
∫ sec(x) tan(x) dx = sec(x) + C Reversão direta de derivada de sec(x)
Integral de Cossecante × Cotangente
∫ csc(x) cot(x) dx = -csc(x) + C Reversão direta de derivada de csc(x)
⚡ Integrais trigonométricas estendidas e quadradas
8 fórmulas Integrais de termos trigonométricos tan, cot, sec, csc e quadrados
Integrais trigonométricas estendidas e quadradas
8 fórmulasIntegrais de termos trigonométricos tan, cot, sec, csc e quadrados
Integral da Tangente
∫ tan(x) dx = ln|sec(x)| + C = -ln|cos(x)| + C Avaliado por substituição u = cos(x)
Integral de Cotangente
∫ cot(x) dx = ln|sin(x)| + C = -ln|csc(x)| + C Avaliado por substituição u = sin(x)
Integral da Secante
∫ sec(x) dx = ln|sec(x) + tan(x)| + C Integral de cálculo famosa multiplicada por (seg x + tan x)/(seg x + tan x)
Integral de Cossecante
∫ csc(x) dx = ln|csc(x) - cot(x)| + C = ln|tan(x2)| + C Integral cossecante logarítmica padrão
Integral de Seno ao Quadrado (sin² x)
∫ sin²(x) dx = (x2) - (sin(2x)4) + C Avaliado usando identidade de redução de potência sin²(x) = (1 - cos 2x)/2
Integral de Cosseno ao Quadrado (cos² x)
∫ cos²(x) dx = (x2) + (sin(2x)4) + C Avaliado usando identidade de redução de potência cos²(x) = (1 + cos 2x)/2
Integral da tangente ao quadrado (tan² x)
∫ tan²(x) dx = tan(x) - x + C Avaliado usando identidade tan²(x) = sec²(x) - 1
Integral da Cotangente ao Quadrado (cot² x)
∫ cot²(x) dx = -cot(x) - x + C Avaliado usando identidade cot²(x) = csc²(x) - 1
↩️ Integrais produzindo funções trigonométricas inversas
5 fórmulas Integrais de fração algébrica padrão cujas antiderivadas são funções trigonométricas inversas
Integrais produzindo funções trigonométricas inversas
5 fórmulasIntegrais de fração algébrica padrão cujas antiderivadas são funções trigonométricas inversas
Seno inverso de rendimento integral
∫ (1√a² - x²) dx = sin⁻¹(xa) + C Observe que não há fator 1/a externo para o seno inverso
Tangente inversa de rendimento integral
∫ (1a² + x²) dx = (1a)·tan⁻¹(xa) + C O coeficiente 1/a é necessário, diferentemente do seno inverso
Secante Inversa de Rendimento Integral
∫ (1x·√x² - a²) dx = (1a)·sec⁻¹(|x|a) + C Inclui coeficiente 1/a e valor absoluto |x|
Integral de 1 / (x² - a²)
∫ (1x² - a²) dx = (12a)·ln|(x - a)x + a| + C Obtido via decomposição em frações parciais 1/(x²-a²)
Integral de 1 / (a² - x²)
∫ (1a² - x²) dx = (12a)·ln|(a + x)a - x| + C Obtido via decomposição em frações parciais 1/(a²-x²)
√ Integrais Radicais Especiais de Raiz Quadrada
4 fórmulas Integrais radicais padrão resolvidas por substituição trigonométrica (x = a sen θ, a tan θ, a sec θ)
Integrais Radicais Especiais de Raiz Quadrada
4 fórmulasIntegrais radicais padrão resolvidas por substituição trigonométrica (x = a sen θ, a tan θ, a sec θ)
Integral de √(a² - x²)
∫ √a² - x² dx = (x2)√a² - x² + (a²2)sin⁻¹(xa) + C Usado para calcular áreas de setores circulares e elípticos
Integral de √(x² + a²)
∫ √x² + a² dx = (x2)√x² + a² + (a²2)ln|x + √x² + a²| + C Resolvido usando substituição x = a tan θ ou hiperbólico x = a sinh u
Integral de √(x² - a²)
∫ √x² - a² dx = (x2)√x² - a² - (a²2)ln|x + √x² - a²| + C Resolvido usando substituição x = a sec θ ou hiperbólico x = a cosh u
Integral de 1 / √(x² ± a²)
∫ (1√x² ± a²) dx = ln|x + √x² ± a²| + C Também igual a arsinh(x/a) e arcosh(x/a) respectivamente
〰️ Integrais de função hiperbólica
6 fórmulas Antiderivadas para sinh, cosh, tanh e formas trigonométricas hiperbólicas
Integrais de função hiperbólica
6 fórmulasAntiderivadas para sinh, cosh, tanh e formas trigonométricas hiperbólicas
Integral do Seno Hiperbólico (sinh x)
∫ sinh(x) dx = cosh(x) + C Cosh positivo (x) + C (sem sinal negativo)
Integral do Cosseno Hiperbólico (cosh x)
∫ cosh(x) dx = sinh(x) + C Antiderivada hiperbólica direta
Integral da Tangente Hiperbólica (tanh x)
∫ tanh(x) dx = ln(cosh x) + C Como cosh x > 0 para todo x real, nenhum valor absoluto é necessário
Integral da Secante Hiperbólica ao Quadrado (sech² x)
∫ sech²(x) dx = tanh(x) + C Antiderivada direta rendendo tanh(x)
Integral da Cossecante Hiperbólica ao Quadrado (csch² x)
∫ csch²(x) dx = -coth(x) + C Cotangente hiperbólica negativa
Integral de sech(x) · tanh(x)
∫ sech(x) tanh(x) dx = -sech(x) + C Antiderivada do produto secante-tangente hiperbólico
🛠️ Técnicas e Métodos de Integração
4 fórmulas Métodos gerais de integração analítica: partes, substituição e frações parciais
Técnicas e Métodos de Integração
4 fórmulasMétodos gerais de integração analítica: partes, substituição e frações parciais
Fórmula de integração por peças
∫ u dv = u·v - ∫ v du Escolha você usando a regra LIATE (Logarítmico, Trig inverso, Algébrico, Trig, Exponencial)
Integração por U-Substituição (Mudança de Variáveis)
∫ f(g(x))·g'(x) dx = ∫ f(u) du Inverte a regra da cadeia de diferenciação
Substituição de meio ângulo de Weierstrass (t = tan(x/2))
sin(x) = 2t1+t², cos(x) = 1-t²1+t², dx = 2dt1+t² Transforma qualquer integral trigonométrica racional em uma integral algébrica polinomial racional
Forma derivada logarítmica (∫ f'(x)/f(x) dx)
∫ (f'(x)f(x)) dx = ln|f(x)| + C Sempre que o numerador é a derivada exata do denominador
📊 Integrais Definidas e Teoremas Fundamentais
5 fórmulas Teorema Fundamental do Cálculo (FTC), propriedades de simetria e regra de Leibniz
Integrais Definidas e Teoremas Fundamentais
5 fórmulasTeorema Fundamental do Cálculo (FTC), propriedades de simetria e regra de Leibniz
Teorema Fundamental do Cálculo (Parte 1 - Diferenciação de Integral)
ddx [ ∫xa f(t) dt ] = f(x) Conecta diferenciação e integração como operações matemáticas inversas
Teorema Fundamental do Cálculo (Parte 2 - Teorema da Avaliação)
∫ba f(x) dx = F(b) - F(a) Avalia a área líquida e a variação acumulada no intervalo [a, b]
Regra de Leibniz para diferenciação sob o sinal integral
ddx [ ∫v(x)u(x) f(t) dt ] = f(v(x))·v'(x) - f(u(x))·u'(x) Regra da cadeia estendida para limites de integração inferiores e superiores variáveis
Simetria de função integral par/ímpar definida em [-a, a]
Even: ∫a-a f(x) dx = 2 ∫a0 f(x) dx, Odd: ∫a-a f(x) dx = 0 Simplificação instantânea para limites de integração simétrica [-a, a]
Teorema do Valor Médio para Integrais Definidas
favg = (1b - a)·∫ba f(x) dx = f(c) Calcula o verdadeiro valor médio de uma função contínua sobre [a, b]
🔁 Fórmulas de redução trigonométrica
4 fórmulas Fórmulas de redução recursiva para integração de potências trigonométricas superiores (sinⁿ x, cosⁿ x, tanⁿ x, secⁿ x)
Fórmulas de redução trigonométrica
4 fórmulasFórmulas de redução recursiva para integração de potências trigonométricas superiores (sinⁿ x, cosⁿ x, tanⁿ x, secⁿ x)
Fórmula de redução de potência senoidal
∫ sinⁿ(x) dx = -sinⁿ⁻¹(x)cos(x)n+ (n - 1n) ∫ sinⁿ⁻²(x) dx Reduz a potência do seno em 2 em cada iteração
Fórmula de redução de potência cosseno
∫ cosⁿ(x) dx = cosⁿ⁻¹(x)sin(x)n+ (n - 1n) ∫ cosⁿ⁻²(x) dx Reduz a potência do cosseno em 2 em cada iteração
Fórmula de redução de potência tangente
∫ tanⁿ(x) dx = tanⁿ⁻¹(x)n - 1 - ∫ tanⁿ⁻²(x) dx Redução algébrica rápida para tanⁿ(x)
Fórmula de redução de potência secante
∫ secⁿ(x) dx = secⁿ⁻²(x)tan(x)n - 1 + (n - 2n - 1) ∫ secⁿ⁻²(x) dx Reduz potências mais altas de secante (por exemplo, ∫sec³ x dx)
Suíte Completa de Matemática
Identidades algébricas, geometria 2D e 3D, matrizes, vetores, séries, equações diferenciais e probabilidade.
🔢 Capítulo 1: Identidades Algébricas, Polinômios e Desigualdades
9 fórmulas Expansões binomiais, soma/diferença de cubos, relações Vieta, teorema binomial e desigualdades fundamentais
Capítulo 1: Identidades Algébricas, Polinômios e Desigualdades
9 fórmulasExpansões binomiais, soma/diferença de cubos, relações Vieta, teorema binomial e desigualdades fundamentais
Fórmula e raízes da equação quadrática
x = -b ± √b² - 4ac2a Soluções para a equação quadrática padrão ax² + bx + c = 0; discriminante Δ = b² - 4ac determina natureza real/complexa
Identidades de expansão binomial quadrada e cúbica
(a ± b)² = a² ± 2ab + b², (a ± b)³ = a³ ± 3a²b + 3ab² ± b³ Expansões polinomiais fundamentais de binômios algébricos
Identidade Quadrada Trinomial
(a + b + c)² = a² + b² + c² + 2(ab + bc + ca) Expansão do quadrado de uma soma de três termos
Fatoração de diferença e soma de cubos
a³ - b³ = (a - b)(a² + ab + b²), a³ + b³ = (a + b)(a² - ab + b²) Fatorações algébricas exatas para soma e diferença de termos cúbicos
Identidade cúbica de três variáveis de Euler
a³ + b³ + c³ - 3abc = (a + b + c)(a² + b² + c² - ab - bc - ca) = ½(a + b + c)[(a - b)² + (b - c)² + (c - a)²] Caso especial: se a + b + c = 0, então a³ + b³ + c³ = 3abc
Teorema Binomial Geral
(x + y)ⁿ = ∑[k = 0 to n] (n!k!(n - k)!)·xⁿ⁻ᵏ·yᵏ Expande qualquer potência inteira positiva de uma soma binomial usando coeficientes combinatórios
Fórmulas de Vieta para raízes polinomiais
Quadratic: r₁ + r₂ = -ba, r₁·r₂ = ca; Cubic: ∑ ri = -ba, ∑ ri rj = ca, r₁r₂r₃ = -da Relações diretas entre raízes polinomiais e coeficientes
AM-GM-HM Desigualdade de Médias Clássicas
AM ≥ GM ≥ HM ⟹ a₁ + a₂ + ... + ann ≥ ⁿ√a₁·a₂·...·an ≥ n1a₁+1a₂+ ... +1an A igualdade é válida se e somente se todos os elementos a₁ = a₂ = ... = a_n
Desigualdade de Cauchy-Schwarz
(∑[i = 1 to n] ai·bi)² ≤ (∑[i = 1 to n] ai²)·(∑[i = 1 to n] bi²) Desigualdade universal em espaços de produtos internos reais/complexos
📐 Capítulo 2: Geometria de Coordenadas 2D e Seções Cônicas
8 fórmulas Distância, fórmulas de seção, linhas retas, círculos, parábolas, elipses e hipérboles
Capítulo 2: Geometria de Coordenadas 2D e Seções Cônicas
8 fórmulasDistância, fórmulas de seção, linhas retas, círculos, parábolas, elipses e hipérboles
Fórmula de distância e seção euclidiana 2D
d = √(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)², x = m·x₂ ± n·x₁m ± n Distância em linha reta e divisão de razão interna/externa do segmento de linha conectando (x₁, y₁) e (x₂, y₂)
Fórmula de triângulo de cadarço e área de polígono
Area = ½·|x₁(y₂ - y₃) + x₂(y₃ - y₁) + x₃(y₁ - y₂)| Calcula a área plana a partir de coordenadas de 3 vértices; área zero implica colinearidade
Equações de linha reta e distância perpendicular
y - y₁ = m·(x - x₁), dperp = |A·x₀ + B·y₀ +C|√A² + B² Equação ponto-inclinação e distância perpendicular mais curta do ponto (x₀, y₀) à linha Ax + By + C = 0
Ângulo entre duas linhas que se cruzam
tan(θ) = |(m₂ - m₁)1 + m₁·m₂| Ângulo agudo de intersecção; linhas paralelas têm m₁ = m₂; linhas perpendiculares têm m₁·m₂ = -1
Círculo Padrão e Formulário Geral
(x - h)² + (y - k)² = r², x² + y² + 2gx + 2fy + c = 0 ⟹ r = √g² + f² - c Equação do círculo com centro (h, k) e raio r
Forma padrão e excentricidade da parábola
y² = 4ax, Focus: (a, 0), Directrix: x = -a, Latus Rectum: 4a, e = 1 Lugar geométrico dos pontos equidistantes do foco e da diretriz (excentricidade e = 1)
Forma padrão de elipse, excentricidade e área
x²a²+y²b² = 1, e = √1 -b²a², Foci: (±ae, 0), Area = π·a·b Elipse horizontal padrão com semieixo maior a, semieixo menor b e excentricidade e <1
Forma padrão da hipérbole e assíntotas
x²a²-y²b² = 1, e = √1 +b²a², Asymptotes: y = ±(ba)·x Seção cônica com excentricidade e > 1 e assíntotas lineares passando pela origem
🧊 Capítulo 3: Geometria e medição de sólidos 3D
6 fórmulas Distância 3D, esferas, cilindros, cones, troncos, toroides e equações de plano 3D
Capítulo 3: Geometria e medição de sólidos 3D
6 fórmulasDistância 3D, esferas, cilindros, cones, troncos, toroides e equações de plano 3D
Fórmula de distância 3D e equação de esfera
d = √(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)² + (z₂ - z₁)², (x - x₀)² + (y - y₀)² + (z - z₀)² = R² Distância euclidiana no espaço cartesiano 3D e equação da esfera com centro (x₀, y₀, z₀) e raio R
Fórmulas de medição de esfera e cilindro
Sphere: V = (43)·π·R³, A = 4·π·R²; Cylinder: V = π·r²·h, Atotal = 2·π·r·(r + h) Fórmulas de capacidade volumétrica e área de superfície total para esferas e cilindros 3D sólidos
Cone Circular Direito e Volume do Frustum
Cone: V = (13)·π·r²·h, l = √r² + h²; Frustum: V = (13)·π·h·(R² + r² + R·r) Altura inclinada l, área de superfície lateral A_lat = π·r·l e volume do tronco do cone truncado
Volume e área de superfície do toro (rosquinha)
Vtorus = 2·π²·R·r², Atorus = 4·π²·R·r Sólido de revolução gerado pela rotação de um círculo de raio r em torno de um eixo de raio maior R a partir do centro (R ≥ r)
Equação do plano 3D e vetor normal
A·(x - x₀) + B·(y - y₀) + C·(z - z₀) = 0 ⟹ Ax + By + Cz + D = 0 Equação do plano passando pelo ponto (x₀, y₀, z₀) com vetor normal n = <A, B, C>
Distância mais curta entre linhas inclinadas em 3D
d = |(a₂ - a₁)·(b₁ × b₂)||b₁ × b₂| Calcula a distância mais curta absoluta entre duas linhas 3D não paralelas e sem interseção r₁ = a₁ + λb₁ e r₂ = a₂ + μb₂
📊 Capítulo 4: Álgebra Linear e Teoria Matricial
5 fórmulas Determinantes, matrizes inversas, regra de Cramer, autovalores, autovetores e teorema de Cayley-Hamilton
Capítulo 4: Álgebra Linear e Teoria Matricial
5 fórmulasDeterminantes, matrizes inversas, regra de Cramer, autovalores, autovetores e teorema de Cayley-Hamilton
Determinante da Matriz (2×2 e 3×3)
det(A2x2) = ad - bc, det(A3x3) = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg) Volume de escala de valor escalar sob transformação linear; det(A) = 0 indica matriz singular não invertível
Fórmula Matriz Inversa e Adjugada
A⁻¹ = (1det(A))·adj(A) = (1det(A))·(C)^T Matriz inversa onde adj(A) é a transposta da matriz cofator C
Regra de Cramer para Sistemas Lineares
xi = det(Ai)det(A) Fórmula algébrica explícita para resolver sistema de n equações lineares Ax = b onde A_i tem a coluna i substituída por b
Autovalores e equação característica
det(A - λ·I) = 0, (A - λ·I)·v = 0 Raízes polinomiais características produzem autovalores escalares λ; vetores diferentes de zero v correspondentes são autovetores
Relações de autovalor traço e determinante
tr(A) = ∑[i = 1 to n] λi = ∑[i = 1 to n] aii, det(A) = ∏[i = 1 to n] λi O traço da matriz é igual à soma dos autovalores; determinante é igual ao produto de todos os autovalores
🧭 Capítulo 5: Cálculo vetorial e operadores de campo
5 fórmulas Produtos pontuais e cruzados, produtos triplos, gradiente, divergência, ondulação e Laplaciano
Capítulo 5: Cálculo vetorial e operadores de campo
5 fórmulasProdutos pontuais e cruzados, produtos triplos, gradiente, divergência, ondulação e Laplaciano
Produtos de ponto vetorial (escalar) e cruzado (vetor)
u·v = |u||v|·cos(θ) = ux vx + uy vy + uz vz, |u × v| = |u||v|·sin(θ) Produtos vetoriais fundamentais: o produto escalar produz projeção escalar; produto vetorial produz vetor ortogonal
Produtos triplos (regra escalar tripla e BAC-CAB)
[u v w] = u·(v × w), a × (b × c) = b·(a·c) - c·(a·b) O produto triplo escalar calcula o volume do paralelepípedo; Regra BAC-CAB expande produtos cruzados duplos
Gradiente de um campo escalar (∇f)
∇f = (∂f∂x)·î + (∂f∂y)·ĵ + (∂f∂z)·k̂ Vetor apontando na direção da taxa máxima de aumento da função escalar f; magnitude é igual à inclinação máxima
Divergência (∇·F) e curvatura (∇×F) de campos vetoriais
∇·F = ∂Fx∂x+∂Fy∂y+∂Fz∂z, ∇ × F = (∂Fz∂y-∂Fy∂z)·î + (∂Fx∂z-∂Fz∂x)·ĵ + (∂Fy∂x-∂Fx∂y)·k̂ A divergência mede a densidade do fluxo externo (∇·F = 0 é solenoidal); Curl mede a vorticidade rotacional (∇×F = 0 é irrotacional)
Operador Laplaciano (∇²f)
∇²f = ∇·(∇f) = ∂²f∂x² + ∂²f∂y² + ∂²f∂z² Operador diferencial de segunda ordem que rege potenciais harmônicos, difusão de calor e propagação de ondas
🔄 Capítulo 6: Teoremas Integrais Multivariáveis
4 fórmulas Teorema de Green, teorema de Stokes, teorema da divergência de Gauss e Jacobianos
Capítulo 6: Teoremas Integrais Multivariáveis
4 fórmulasTeorema de Green, teorema de Stokes, teorema da divergência de Gauss e Jacobianos
Teorema de Green no Plano
∮[C] (L dx + M dy) = ∬[D] (∂M∂x - ∂L∂y) dA Relaciona a integral de linha no sentido anti-horário em torno da curva fechada simples C orientada positivamente com a integral dupla sobre a região fechada D
Teorema da onda de Stokes
∮[C] F·dr = ∬[S] (∇ × F)·dS Relaciona a integral da linha de circulação ao longo da curva limite C à integral do fluxo de superfície da curvatura ∇×F sobre a superfície orientável S
Teorema da Divergência de Gauss
∯[S] F·dS = ∭[V] (∇·F) dV Fluxo líquido externo do campo vetorial F através da superfície fechada S é igual à integral de volume da divergência ∇·F em todo o volume interior V
Determinante Jacobiano para Substituição de Coordenadas
J = ∂(x, y)∂(u, v) = (∂x∂u)(∂y∂v) - (∂x∂v)(∂y∂u), dx dy = |J| du dv Fator de escala de área/volume durante mudança multivariável de variáveis (Polar: J = r; Esférico: J = ρ² sin φ)
🌐 Capítulo 7: Números Complexos e Análise Complexa
4 fórmulas Fórmula de Euler, teorema de De Moivre, analiticidade de Cauchy-Riemann e teorema dos resíduos de Cauchy
Capítulo 7: Números Complexos e Análise Complexa
4 fórmulasFórmula de Euler, teorema de De Moivre, analiticidade de Cauchy-Riemann e teorema dos resíduos de Cauchy
Representação Complexa Polar, Módulo e Euler
z = x + iy = r·(cos(θ) + i·sin(θ)) = r·e^(iθ), r = √x² + y², θ = tan⁻¹(yx) Representação geométrica de número complexo no plano de Argand
Teorema de De Moivre e n-ésimas raízes da unidade
(cos(θ) + i·sin(θ))ⁿ = cos(nθ) + i·sin(nθ) = e^(inθ), zk = ⁿ√r·e^(i(θ + 2kπ)n) Calcula potências inteiras/fracionárias e n-ésimas raízes simétricas no plano complexo
Equações de analiticidade de Cauchy-Riemann
∂u∂x = ∂v∂y, ∂u∂y = -(∂v∂x) Condições necessárias e suficientes para que a função complexa f(z) = u(x, y) + i·v(x, y) seja holomórfica / diferenciável em complexo
Fórmula Integral de Cauchy e Teorema do Resíduo
f(z₀) = (12πi)·∮[C] (f(z)z - z₀) dz, ∮[C] f(z) dz = 2πi·∑ Res(f, zk) Avalia integrais de contorno por meio de singularidades e resíduos fechados Res(f, z₀) = lim[z→z₀] (z - z₀)f(z)
📈 Capítulo 8: Sequências, Séries Infinitas e Análise de Fourier
4 fórmulas Séries geométricas e AGP, expansões de Taylor e Maclaurin e séries de Fourier
Capítulo 8: Sequências, Séries Infinitas e Análise de Fourier
4 fórmulasSéries geométricas e AGP, expansões de Taylor e Maclaurin e séries de Fourier
Progressão geométrica (soma finita e infinita)
Sn = a·(1 - rⁿ)1 - r, S_∞ = a1 - r (|r| < 1) Soma da progressão geométrica com primeiro termo a e razão comum r
Expansão da série Taylor & Maclaurin
f(x) = ∑[n = 0 to ∞] (fⁿ(a)n!)·(x - a)ⁿ = f(a) + f'(a)(x - a) + (f''(a)2!)(x - a)² + ... Representação da função suave como soma polinomial infinita de derivadas no ponto de expansão a (Maclaurin quando a = 0)
Série Maclaurin padrão (eˣ, sin x, cos x, ln(1+x))
eˣ = 1 + x +x²2!+x³3!+ ..., sin x = x -x³3!+x⁵5!- ..., cos x = 1 -x²2!+x⁴4!- ... Representações de séries de potências infinitas com raio de convergência infinito (R = ∞)
Expansão da função periódica em série de Fourier
f(x) = a₀2+ ∑[n = 1 to ∞] [an·cos(nπxL) + bn·sin(nπxL)] Decompõe a forma de onda periódica do período 2L em uma soma infinita de componentes ortogonais senoidais harmônicos
⚡ Capítulo 9: Equações Diferenciais (EDO e EDP)
4 fórmulas Fatores integradores de primeira ordem, EDOs de coeficiente constante de segunda ordem, transformadas de Laplace e EDPs
Capítulo 9: Equações Diferenciais (EDO e EDP)
4 fórmulasFatores integradores de primeira ordem, EDOs de coeficiente constante de segunda ordem, transformadas de Laplace e EDPs
EDO Linear de 1ª Ordem (Método do Fator Integrante)
dydx + P(x)·y = Q(x) ⟹ y·e^(∫ P dx) = ∫ Q(x)·e^(∫ P dx) dx + C Método de solução geral usando fator integrador I(x) = exp(∫P dx)
EDO linear homogênea de 2ª ordem (raízes características)
a·y'' + b·y' + c·y = 0 ⟹ a·λ² + b·λ + c = 0, λ = -b ± √b² - 4ac2a As raízes determinam a forma da solução: real distinto (C₁e^λ₁x + C₂e^λ₂x), repetido ((C₁ + C₂x)e^λx), complexo α±iβ (e^αx(C₁cos βx + C₂sin βx))
Transformada de Laplace e propriedade derivada
L{f(t)} = F(s) = ∫∞0 e^(-st)·f(t) dt, L{f'(t)} = s·F(s) - f(0) Transforma equações diferenciais lineares em equações algébricas no domínio s de frequência complexa
Equações Diferenciais Parciais Clássicas (Onda, Calor, Laplace)
Wave: ∂²u∂t² = c²·(∂²u∂x²); Heat: ∂u∂t = α·(∂²u∂x²); Laplace: ∂²u∂x² + ∂²u∂y² = 0 Três equações diferenciais parciais lineares fundamentais de segunda ordem que regem a física e a engenharia
🎲 Capítulo 10: Probabilidade e Distribuições Estatísticas
5 fórmulas Teorema de Bayes, valor esperado, variância, distribuições Binomial, Poisson e Normal Gaussiana
Capítulo 10: Probabilidade e Distribuições Estatísticas
5 fórmulasTeorema de Bayes, valor esperado, variância, distribuições Binomial, Poisson e Normal Gaussiana
Teorema de Bayes e Lei da Probabilidade Total
P(A | B) = P(B | A)·P(A)P(B) = P(B | A)·P(A)∑ P(B | Ai)·P(Ai) Calcula a probabilidade posterior P(A|B) dada a probabilidade anterior P(A) e a probabilidade condicional P(B|A)
Valor esperado e relações de variação
E[X] = ∑ xi·P(xi), Var(X) = E[X²] - (E[X])² = σ², SD(X) = σ = √Var(X) Primeiro e segundo momentos centrais medindo o centro médio e a dispersão em torno da média
Distribuição de probabilidade binomial
P(X = k) = (n!k!(n - k)!)·pᵏ·(1 - p)ⁿ⁻ᵏ, μ = n·p, σ² = n·p·(1 - p) Probabilidade de exatamente k sucessos em n tentativas independentes de Bernoulli com probabilidade de sucesso p
Distribuição de probabilidade de Poisson
P(X = k) = λᵏ·e^(-λ)k!, μ = λ, σ² = λ Modela ocorrências raras de eventos discretos em intervalo fixo de tempo/espaço com taxa média constante λ
Distribuição Normal Gaussiana e Z-Score
f(x) = (1σ·√2π)·e^(-(x - μ)²2σ²), Z = X - μσ Função de densidade de probabilidade simétrica contínua em forma de sino que rege o Teorema do Limite Central
Suíte Completa de Física
Cinemática, leis de Newton, dinâmica rotacional, gravitação, termodinâmica, equações de Maxwell, óptica e física quântica.
🏃 Capítulo 1: Cinemática e Movimento 1D/2D
13 fórmulas Equações de movimento, deslocamento, velocidade média e instantânea, aceleração e trajetória do projétil
Capítulo 1: Cinemática e Movimento 1D/2D
13 fórmulasEquações de movimento, deslocamento, velocidade média e instantânea, aceleração e trajetória do projétil
Velocidade média
vavg = ΔxΔt = xf - xitf - ti Razão entre o deslocamento total e o intervalo de tempo total tomado
Velocidade Instantânea
v = dxdt = lim[Δt→0] (ΔxΔt) Primeira derivada temporal do vetor de coordenadas de posição em relação ao tempo
Aceleração Instantânea
a = dvdt = d²xdt² = v·(dvdx) Taxa de mudança de velocidade em relação ao tempo ou posição
SUVAT 1ª Equação de Movimento (Velocidade-Tempo)
v = u + a·t Relaciona a velocidade final com a velocidade inicial sob aceleração uniforme a
SUVAT 2ª Equação de Movimento (Tempo de Deslocamento)
s = u·t + ½·a·t² Calcula o deslocamento linear total sob aceleração constante
SUVAT 3ª Equação de Movimento (Velocidade-Deslocamento)
v² = u² + 2·a·s Relação cinemática independente do tempo para aceleração constante
Deslocamento no enésimo segundo
sn = u + (a2)·(2n - 1) Calcula o deslocamento durante especificamente o n-ésimo segundo de movimento
Deslocamento usando velocidade média
s = ½·(u + v)·t Válido para movimento sob aceleração linear constante uniforme
Altura Máxima do Projétil
Hmax = u²·sin²θ2g Altitude vertical máxima alcançada por um projétil lançado no ângulo θ
Tempo total de voo do projétil
T = 2u·sinθg Tempo total de voo desde o lançamento até o pouso em terreno plano
Alcance Horizontal do Projétil
R = u²·sin(2θ)g Distância horizontal máxima percorrida (máximo no ângulo de lançamento θ = 45°)
Equação de trajetória parabólica de projétil
y = x·tanθ -g·x²2u²·cos²θ = x·tanθ·(1 -xR) Coordenadas do caminho cartesiano (x, y) demonstrando movimento parabólico puro
Vetor de velocidade relativa
v_(AB) = vA - vB, v_(AB) = √vA² + vB² - 2vA·vB·cosθ Velocidade do corpo A observada a partir do referencial do corpo em movimento B
⚖️ Capítulo 2: Leis do Movimento, Fricção e Dinâmica Circular
12 fórmulas As três leis de Newton, momento linear, impulso, atrito estático/cinético, força centrípeta e ângulos de inclinação
Capítulo 2: Leis do Movimento, Fricção e Dinâmica Circular
12 fórmulasAs três leis de Newton, momento linear, impulso, atrito estático/cinético, força centrípeta e ângulos de inclinação
Momento Linear
p = m·v Produto de massa e velocidade; conservado em sistemas isolados com força externa zero
Segunda Lei do Movimento de Newton
Fnet = dpdt = m·a (for constant mass) A força externa resultante é igual à taxa instantânea de variação do momento linear
Teorema do Impulso-Momentum
J = ∫ F dt = Favg·Δt = Δp = m·vf - m·vi O impulso de uma força ao longo da duração Δt é igual à mudança total no momento produzido
Fricção Limitante Estática Máxima
fs(max) = μs·N Força resistiva autoajustável que se opõe à tendência de movimento relativo até o limite
Fricção Cinética/Deslizante
fk = μk·N Força resistiva constante que se opõe ao movimento de deslizamento relativo ativo (normalmente μ_k < μ_s)
Ângulo de Fricção e Ângulo de Repouso
tan(θrepose) = μs, tan(λ) = fs(max)N = μs Ângulo mínimo de inclinação no qual um corpo começa a deslizar para baixo sob a gravidade
Aceleração Centrípeta
ac = v²r = ω²·r = v·ω = 4π²·rT² Aceleração dirigida radialmente para dentro para trajetória circular de raio r
Força centrípeta
Fc = m·v²r = m·ω²·r Força interna líquida necessária para manter o movimento de trajetória circular
Velocidade segura ideal em estradas curvas e inclinadas
vopt = √r·g·tanθ Velocidade na qual um veículo faz uma curva com desgaste por atrito lateral zero
Velocidade máxima segura em estradas inclinadas com fricção
vmax = √[r·g·(μs + tanθ)1 - μs·tanθ ] Limite superior de velocidade antes da derrapagem externa ocorrer em superfície inclinada com atrito
Período de tempo do pêndulo cônico
T = 2π·√L·cosθg, Tension: Tstring = m·gcosθ Período do bob descrevendo o círculo horizontal do ângulo do cone θ e comprimento da corda L
Velocidades críticas de movimento circular vertical
vbottom ≥ √5gr, vtop ≥ √gr, Tbottom - Ttop = 6mg Velocidades limite mínimas para completar um loop vertical sem afrouxamento da corda
⚡ Capítulo 3: Trabalho, Energia, Potência e Colisões
11 fórmulas Teorema da energia de trabalho, energia cinética/potencial, elasticidade da mola, forças conservativas, potência e colisões elásticas/inelásticas
Capítulo 3: Trabalho, Energia, Potência e Colisões
11 fórmulasTeorema da energia de trabalho, energia cinética/potencial, elasticidade da mola, forças conservativas, potência e colisões elásticas/inelásticas
Trabalho realizado por força constante
W = F·d·cosθ = F·d Produto escalar escalar do vetor força e vetor deslocamento
Trabalho realizado por força variável (integral)
W = ∫xfxi F(x) dx Área sob o gráfico Força-Deslocamento entre as posições inicial e final
Teorema Trabalho-Energia
Wnet = ΔK = Kf - Ki = ½m·vf² - ½m·vi² O trabalho líquido realizado por todas as forças (conservativas, não conservativas, externas) é igual à mudança na energia cinética
Energia Cinética (Relação com Momentum)
K = ½·m·v² = p²2m, p = √2m·K Energia possuída por um corpo devido ao seu estado de movimento
Energia Potencial Gravitacional (Perto da Terra)
Ug = m·g·h Energia potencial armazenada em uma massa m elevada à altura vertical h em um campo uniforme g
Energia Potencial Elástica da Primavera (Lei de Hooke)
Us = ½·k·x², Fspring = -k·x Energia armazenada quando uma mola de constante de rigidez k é esticada/comprimida por x
Força Conservadora como Gradiente de Potencial Negativo
F = -dUdx, Fvec = -∇U = -(∂U∂x i + ∂U∂y j + ∂U∂z k) As forças conservativas sempre apontam na direção da diminuição mais acentuada da energia potencial
Potência Mecânica (Média e Instantânea)
P = dWdt = F·v·cosθ = F·v Taxa de tempo na qual o trabalho mecânico é executado ou a energia transferida
Coeficiente de Restituição (Colisões)
e = v₂ - v₁u₁ - u₂ = Relative velocity of separationRelative velocity of approach Mede a elasticidade: e=1 (energia cinética conservada), e=0 (objetos grudados)
Velocidades finais em colisão elástica 1D
v₁ = [m₁ - m₂m₁ + m₂]·u₁ + [2m₂m₁ + m₂]·u₂, v₂ = [2m₁m₁ + m₂]·u₁ + [m₂ - m₁m₁ + m₂]·u₂ Velocidades pós-colisão exatas para duas massas colidindo elasticamente em uma dimensão
Perda de energia cinética em colisão inelástica
ΔKloss = ½·[m₁·m₂m₁ + m₂ ]·(u₁ - u₂)²·(1 - e²) Energia cinética convertida em deformação térmica interna e energia acústica
🔄 Capítulo 4: Movimento Rotacional e Momento de Inércia
11 fórmulas Torque, momento angular, cinemática rotacional, teoremas de eixos paralelos/perpendiculares e dinâmica de rolamento
Capítulo 4: Movimento Rotacional e Momento de Inércia
11 fórmulasTorque, momento angular, cinemática rotacional, teoremas de eixos paralelos/perpendiculares e dinâmica de rolamento
Coordenadas do Centro de Massa
rcm = ∑ mi·ri∑ mi = (1M) ∫ r dm Posição média da distribuição de massa para corpos sólidos discretos ou contínuos
Equações Cinemáticas Rotacionais
ω = ω₀ + α·t, θ = ω₀·t + ½α·t², ω² = ω₀² + 2α·θ Equivalentes rotacionais de SUVAT para aceleração angular constante α
Torque (momento de força)
τ = r × F = r·F·sinθ = I·α = dLdt Equivalente rotacional da força linear causando aceleração angular α
Momento Angular e Conservação
L = r × p = I·ω, τnet = 0 ⟹ L = const Conservado quando o torque externo líquido que atua no sistema é zero (por exemplo, patinador artístico)
Teorema dos Eixos Paralelos (Steiner)
I = Icm + M·d² Momento de inércia em torno de qualquer eixo paralelo ao eixo centroidal separado pela distância d
Teorema do Eixo Perpendicular (Lâminas Planas)
Iz = Ix + Iy Aplica-se exclusivamente a corpos planos 2D situados no plano xy
Raio de Giração
k = √IM, I = M·k² Distância radial efetiva na qual toda a massa pode ser concentrada sem alterar I
Energia Cinética Rotacional
Krot = ½·I·ω² Energia cinética associada exclusivamente ao spin rotacional em torno de um eixo fixo ou móvel
Energia cinética total em movimento de rolamento puro
Ktotal = Ktrans + Krot = ½M·vcm² + ½Icm·ω² = ½M·vcm²·(1 +k²R²) Energia cinética translacional e rotacional combinada para rolamento puro sem escorregamento (v_cm = ωR)
Aceleração da inclinação do rolamento do corpo
a = g·sinθ1 + IcmM·R² = g·sinθ1 +k²R² Aceleração linear em um plano inclinado de inclinação θ (esfera sólida > disco > anel)
Referência de momentos de inércia padrão
Thin Rod: 112 ML², Ring: MR², Solid Disc: ½MR²,Solid Sphere: 25 MR²,Hollow Sphere: 23 MR² Momentos de inércia centroidal para corpos geométricos uniformes padrão
🪐 Capítulo 5: Gravitação Universal e Mecânica Orbital
10 fórmulas Lei universal da gravitação de Newton, potencial gravitacional, velocidade de escape, velocidade orbital, leis de Kepler e órbitas de satélites
Capítulo 5: Gravitação Universal e Mecânica Orbital
10 fórmulasLei universal da gravitação de Newton, potencial gravitacional, velocidade de escape, velocidade orbital, leis de Kepler e órbitas de satélites
Lei da Gravitação Universal de Newton
F = G·(M·m)r² Atração do inverso do quadrado entre quaisquer duas massas pontuais separadas pela distância r
Aceleração Gravitacional de Superfície
g = G·MR² = (43)·π·G·ρ·R Aceleração de queda livre na superfície de uma esfera planetária de massa M e raio R
Variação da Gravidade com Altitude h
gh = g·(RR + h)² ≈ g·(1 -2hR) [for h ≪ R] Diminuição da aceleração gravitacional com altura h acima da superfície planetária
Variação da Gravidade com Profundidade d
gd = g·(1 -dR) Diminuição linear da aceleração gravitacional dentro da Terra (torna-se zero no centro d = R)
Energia Potencial Gravitacional (Universal)
U(r) = -G·M·mr Energia de estado ligado negativo com referência zero na separação infinita r → ∞
Potencial Gravitacional V(r)
V(r) = -G·Mr, Eg = -dVdr Trabalho realizado para trazer a massa do teste unitário do infinito até a distância r
Velocidade de fuga
vesc = √2G·MR = √2g·R Velocidade inicial mínima necessária para um projétil sem energia escapar da gravidade planetária (~11,2 km/s para a Terra)
Velocidade orbital do satélite
vorb = √G·MR + h = vesc√2 (near surface) Velocidade circular necessária para uma órbita estável ao redor do planeta (~7,92 km/s perto da superfície da Terra)
Período orbital do satélite
T = 2π·(R + h)^(32)√GM = 2π·√r³GM Tempo necessário para um satélite completar uma revolução completa (24 horas para órbita geoestacionária em h ~35.786 km)
Terceira Lei de Kepler (Lei Harmônica)
T²a³ = 4π²G·M = const O quadrado do período orbital é estritamente proporcional ao cubo do semieixo maior a
🧱 Capítulo 6: Propriedades Mecânicas de Sólidos e Elasticidade
5 fórmulas Lei de Hooke, tensão, deformação, módulo de Young, módulo de volume, módulo de cisalhamento, índice de Poisson e densidade de energia elástica
Capítulo 6: Propriedades Mecânicas de Sólidos e Elasticidade
5 fórmulasLei de Hooke, tensão, deformação, módulo de Young, módulo de volume, módulo de cisalhamento, índice de Poisson e densidade de energia elástica
Lei de Hooke e Módulo de Young
Stress = Y·Strain ⟹ FA = Y·(ΔLL) Relação linear entre tensão de tração/compressão e deformação longitudinal dentro do limite elástico
Módulo a granel e compressibilidade
B = - V·(ΔPΔV), K = 1B Resistência da substância à compressão volumétrica uniforme sob pressão hidrostática ΔP
Módulo de Cisalhamento (Módulo de Rigidez)
G = η = FAθ = F·LA·Δx Resistência à distorção de cisalhamento tangencial angular θ sem alteração de volume
Razão de Poisson
ν = -Lateral StrainLongitudinal Strain = -ΔddΔLL Razão entre contração transversal e expansão longitudinal (limites teóricos: -1 < ν < 0,5; prático: 0 a 0,5)
Densidade de energia de deformação elástica
u = ½·Stress·Strain = ½·Y·(Strain)² = (Stress)²2Y Energia potencial elástica armazenada por unidade de volume em um material elástico deformado
💧 Capítulo 7: Mecânica dos Fluidos, Hidrostática e Viscosidade
10 fórmulas Pressão hidrostática, flutuabilidade de Arquimedes, equação de continuidade, teorema de Bernoulli, efluxo de Torricelli, lei de Stokes, velocidade terminal e tensão superficial
Capítulo 7: Mecânica dos Fluidos, Hidrostática e Viscosidade
10 fórmulasPressão hidrostática, flutuabilidade de Arquimedes, equação de continuidade, teorema de Bernoulli, efluxo de Torricelli, lei de Stokes, velocidade terminal e tensão superficial
Pressão Hidrostática com Profundidade
P = P₀ + ρ·g·h Pressão absoluta total na profundidade h em fluido estático de densidade ρ
Princípio de Pascal (Elevação Hidráulica)
P₁ = P₂ ⟹ F₁A₁ = F₂A₂ A pressão aplicada ao fluido incompressível fechado é transmitida igualmente de forma inalterada.
Princípio da flutuabilidade de Arquimedes
FB = ρfluid·Vsubmerged·g = Weight of displaced fluid Força de empuxo ascendente igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto submerso
Equação de Continuidade (Conservação de Massa)
A₁·v₁ = A₂·v₂ = dVdt = Q (Flow Rate) Para fluxo de fluido incompressível constante, a taxa de descarga volumétrica Q permanece constante
Teorema de Bernoulli (Conservação de Energia)
P + ½·ρ·v² + ρ·g·h = constant A soma da pressão estática, pressão cinética dinâmica e potencial hidrostático é constante ao longo de uma linha de corrente
Lei da velocidade de efluxo de Torricelli
vefflux = √2·g·h Velocidade do líquido saindo de um pequeno tanque com orifício aberto na profundidade h abaixo da superfície aberta
Lei do arrasto viscoso de Stokes
Fv = 6π·η·r·v Retardando a força de arrasto viscoso experimentada por uma pequena esfera movendo-se através de um fluido laminar
Velocidade Terminal da Esfera em Queda
vt = 2·r²·(ρ - σ)·g9η Velocidade constante constante alcançada quando a gravidade é igual à força de empuxo + arrasto viscoso
Excesso de pressão em gotículas e bolhas
ΔPdrop = 2TR, ΔPbubble = 4TR Excesso de pressão interna de Young-Laplace: a bolha de sabão possui 2 interfaces líquido-ar livres
Ascensão / Depressão Capilar (Lei de Jurin)
h = 2T·cosθρ·g·r Altura do líquido sobe em um tubo capilar estreito de raio r com ângulo de contato θ
🌡️ Capítulo 8: Física Térmica e Teoria Cinética dos Gases
7 fórmulas Expansão térmica, calorimetria, lei dos gases ideais, pressão da teoria cinética, velocidades moleculares (RMS/média/mp) e capacidades térmicas molares
Capítulo 8: Física Térmica e Teoria Cinética dos Gases
7 fórmulasExpansão térmica, calorimetria, lei dos gases ideais, pressão da teoria cinética, velocidades moleculares (RMS/média/mp) e capacidades térmicas molares
Expansão Térmica (Linear, Superficial, Volumétrica)
ΔL = α·L₀·ΔT, ΔA = 2α·A₀·ΔT, ΔV = 3α·V₀·ΔT = γ·V₀·ΔT Expansão dimensional fracionária proporcional ao aumento da temperatura ΔT (β = 2α, γ = 3α)
Calor sensível e calor latente de mudança de fase
Q = m·c·ΔT, Qphase = m·L Calor necessário para aumentar a temperatura ou efetuar a transição isotérmica de fase sólida/líquida/gasosa
Equação do Estado do Gás Ideal
P·V = n·R·T = N·kB·T Equação constitutiva relacionando pressão, volume, temperatura e quantidade de gás ideal
Teoria Cinética da Pressão do Gás
P = ⅓·ρ·vrms² = ⅓·(N·mV)·vrms² Derivação estatística microscópica da pressão macroscópica do gás a partir de colisões de momento molecular
RMS, velocidades médias e mais prováveis do gás
vrms = √3RTM, vavg = √8RTπM, vmp = √2RTM Velocidades características de distribuição de velocidade molecular de Maxwell-Boltzmann (v_rms > v_avg > v_mp)
Energia Interna e Graus de Liberdade
U = (f2)·n·R·T, Ek(per molecule) = (f2)·kB·T Teorema da equipartição: cada grau quadrático de liberdade f contribui com ½ k_B T por molécula
Relação de Mayer e razão de capacidade térmica γ
Cp - Cv = R, γ = CpCv = 1 + (2f) Relação entre capacidades térmicas molares a pressão constante (C_p) e volume constante (C_v)
🔥 Capítulo 9: Termodinâmica e Transferência de Calor
10 fórmulas Primeira lei da termodinâmica, processos de trabalho termodinâmicos (isotérmico, adiabático, isobárico, isocórico), eficiência do motor de Carnot, lei de Stefan-Boltzmann e deslocamento de Wien
Capítulo 9: Termodinâmica e Transferência de Calor
10 fórmulasPrimeira lei da termodinâmica, processos de trabalho termodinâmicos (isotérmico, adiabático, isobárico, isocórico), eficiência do motor de Carnot, lei de Stefan-Boltzmann e deslocamento de Wien
Primeira Lei da Termodinâmica
ΔU = Q - W ⟹ Q = ΔU + W, W = ∫ P dV Conservação de energia para sistemas termodinâmicos (Q no sistema, W trabalho realizado pelo sistema)
Trabalho realizado em processo isotérmico (T = const, ΔU = 0)
Wiso = n·R·T·ln(VfVi) = n·R·T·ln(PiPf) Expansão/compressão reversível quase estática a temperatura estritamente constante
Processo Adiabático e Trabalho Realizado (Q = 0, PV^γ = const)
P·V^γ = const, Wadi = Pi·Vi - Pf·Vfγ - 1 = n·R·(Ti - Tf)γ - 1 Processo reversível com troca de calor zero com o ambiente (T V^(γ-1) = const)
Trabalho isobárico (P = const) e isocórico (V = const)
Wisobaric = P·ΔV = n·R·ΔT, Wisochoric = 0 (since dV = 0) Sob pressão constante, o trabalho é uma área retangular PΔV; sob volume constante, zero trabalho é realizado
Eficiência máxima do motor térmico de Carnot
η = WoutQin = 1 - (QCQH) = 1 - (TCTH) Limite termodinâmico superior teórico para eficiência operando entre temperaturas T_H e T_C
Coeficiente de Desempenho (Geladeira / Bomba de Calor)
COPref = QCW = TCTH - TC, COPhp = QHW = THTH - TC Energia de saída de resfriamento ou aquecimento fornecida por unidade de trabalho do compressor mecânico
Condução Térmica (Lei de Fourier)
dQdt = k·A·(TH - TC)L Taxa de condução de calor em estado estacionário através de uma placa de condutividade térmica k e espessura L
Lei da Radiação Térmica de Stefan-Boltzmann
P = e·σ·A·(T⁴ - T₀⁴) Potência radiativa líquida irradiada por um corpo cinza de emissividade e no ambiente ambiente em T₀
Lei de deslocamento de Wien (comprimento de onda de pico)
λmax·T = b = 2.89777 × 10⁻³ m·K O comprimento de onda de pico de emissão do espectro do corpo negro é inversamente proporcional à temperatura absoluta
Lei do resfriamento de Newton
dTdt = -k·(T - Tenv) ⟹ T(t) = Tenv + (T0 - Tenv)·e^(-kt) A taxa de perda de calor por convecção/radiação é proporcional ao excesso de temperatura em relação ao ambiente
⏳ Capítulo 10: Movimento Harmônico Simples e Oscilações
8 fórmulas Cinemática de SHM, pêndulo simples, sistemas massa-mola, molas série/paralelas, pêndulo físico, energia total e oscilações amortecidas
Capítulo 10: Movimento Harmônico Simples e Oscilações
8 fórmulasCinemática de SHM, pêndulo simples, sistemas massa-mola, molas série/paralelas, pêndulo físico, energia total e oscilações amortecidas
Deslocamento, velocidade e aceleração em SHM
x = A·sin(ωt + φ), v = dxdt = ω·√A² - x², a = d²xdt² = -ω²·x Cinemática fundamental do SHM linear com definição da condição de restauração a ∝ -x
Período de tempo do pêndulo simples (ângulos pequenos)
T = 2π·√Lg, f = (12π)·√gL Período do pêndulo de comprimento L em campo gravitacional uniforme g (independente da massa do bob m)
Período de tempo do oscilador de massa de mola
T = 2π·√mk, ω = √km Período de oscilação da massa do bloco m em uma mola sem atrito horizontal ou vertical de rigidez k
Combinações de Molas (Série e Paralelo)
1kseries = 1k₁+1k₂, kparallel = k₁ + k₂ Rigidez de mola equivalente para múltiplas molas acopladas em série ou paralelo
Período do Pêndulo Físico (Composto)
T = 2π·√Im·g·d = 2π·√kg² + d²g·d Oscilação de um corpo rígido arbitrário girado a uma distância d do seu centro de massa
Período do pêndulo de torção
T = 2π·√Iκ, τ = -κ·θ Oscilação rotacional do disco suportado por fio com constante de rigidez torcional κ
Energia Mecânica Total em SHM
E = K + U = ½m·v² + ½k·x² = ½k·A² = ½m·ω²·A² A energia mecânica total permanece estritamente constante, alternando entre as formas cinética e potencial
Oscilador Harmônico Amortecido
x(t) = A₀·e^(-γt)·cos(ω't + φ), ω' = √ω₀² - γ², γ = b2m A amplitude decai exponencialmente com o fator de atenuação de amortecimento γ sob resistência viscosa F = -bv
🔊 Capítulo 11: Movimento das Ondas, Som e Acústica
9 fórmulas Equação de onda, velocidade de onda em cordas, velocidade do som em fluidos/gases, escala de intensidade em decibéis, ondas estacionárias em tubos/cordas, batidas e efeito Doppler
Capítulo 11: Movimento das Ondas, Som e Acústica
9 fórmulasEquação de onda, velocidade de onda em cordas, velocidade do som em fluidos/gases, escala de intensidade em decibéis, ondas estacionárias em tubos/cordas, batidas e efeito Doppler
Equação de Onda Viajante Harmônica
y(x, t) = A·sin(k·x ∓ ω·t + φ), k = 2πλ, ω = 2π·f Deslocamento transversal ou longitudinal do meio na coordenada x e no tempo t (- para direção +x)
Relação de velocidade da onda
v = f·λ = ωk = λT Relação fundamental de velocidade conectando comprimento de onda espacial e frequência temporal
Velocidade da onda transversal em corda esticada
v = √Ttensionμ, μ = mL (Linear mass density) Velocidade de propagação em uma corda tensionada governada pela tensão T e massa por unidade de comprimento μ
Velocidade do Som em Gás Ideal (Fórmula de Laplace)
vsound = √γ·Pρ = √γ·R·TM Velocidade da onda acústica adiabática no gás à temperatura T (~343 m/s no ar a 20°C)
Nível de intensidade sonora (escala de decibéis)
β = 10·log₁₀(II₀), I₀ = 10⁻¹² Wm² Escala logarítmica de decibéis relativa ao limiar da audição humana I₀
Ondas Estacionárias (Corda Fixa e Tubo Aberto)
fn = n·(v2L) = n·f₁ (n = 1, 2, 3, 4...) Frequências harmônicas para uma corda fixada em ambas as extremidades ou um tubo de órgão aberto em ambas as extremidades (todos os harmônicos presentes)
Ondas estacionárias em tubo fechado em uma extremidade
fn = (2n - 1)·(v4L) (n = 1, 2, 3... ⟹ 1f₁, 3f₁, 5f₁...) Frequências ressonantes em um tubo fechado em uma extremidade (suporta apenas harmônicos ímpares: 1º, 3º, 5º...)
Frequência de batida
fbeat = |f₁ - f₂| Modulação periódica de intensidade construtiva/destrutiva quando duas ondas de frequências próximas se sobrepõem
Efeito Doppler para ondas sonoras
f' = f·[v ± vobserverv ∓ vsource ] Frequência aparente alterada devido ao movimento relativo do observador (v_o) e da fonte (v_s) através do meio
⚡ Capítulo 12: Eletrostática e Capacitância
11 fórmulas Lei de Coulomb, campo elétrico, potencial elétrico, dipolo elétrico, lei de Gauss, capacitância, capacitores série/paralelo e densidade de energia de campo
Capítulo 12: Eletrostática e Capacitância
11 fórmulasLei de Coulomb, campo elétrico, potencial elétrico, dipolo elétrico, lei de Gauss, capacitância, capacitores série/paralelo e densidade de energia de campo
Lei da Força Eletrostática de Coulomb
F = (14πε₀)·(|q₁·q₂|r²) = ke·(|q₁·q₂|r²) Atração ou repulsão eletrostática inversamente quadrada entre duas cargas pontuais estacionárias
Campo elétrico de carga pontual
E = Fq₀ = (14πε₀)·(qr²)·r̂ Força experimentada por unidade de carga de teste positiva q₀ colocada no campo elétrico
Potencial Elétrico e Relação com Campo
V = (14πε₀)·(qr), E = -dVdr = -∇V Trabalho realizado para trazer a carga de teste positiva unitária do infinito até a distância r sem aceleração
Energia potencial eletrostática do par de carga
U = (14πε₀)·(q₁·q₂)r Energia armazenada na configuração de duas cargas separadas pela distância r (positiva para semelhante, negativa para diferente)
Momento de dipolo elétrico, torque e energia potencial
p = q·2a, τ = p × E = p·E·sinθ, U = - p·E = - p·E·cosθ O vetor dipolo aponta da carga negativa para a positiva; alinha com o campo externo E
Lei da Eletrostática de Gauss
ΦE = ∮ E·dA = Qenclosedε₀ O fluxo elétrico total através de qualquer superfície gaussiana fechada é igual à carga fechada dividida por ε₀
Campo elétrico de carga de linha e folha infinita
Eline = λ2πε₀·r, Esheet = σ2ε₀, Econd = σε₀ Derivado da lei de Gauss para densidade de carga linear uniforme λ e densidade de carga superficial σ
Capacitância do capacitor de placa paralela
C = κ·ε₀·Ad Capacitância proporcional à área da placa A e constante dielétrica κ; inversamente proporcional à separação d
Capacitores em combinações em série e paralelo
1Cseries = 1C₁+1C₂+ ..., Cparallel = C₁ + C₂ + ... Em série: a carga Q é idêntica em todos os capacitores; em paralelo: a tensão V é idêntica
Energia eletrostática armazenada no capacitor
U = ½·C·V² = Q²2C = ½·Q·V Energia armazenada no campo elétrico entre placas do capacitor carregadas com a diferença de potencial V
Densidade de energia do campo elétrico
uE = ½·ε₀·E² Energia eletrostática armazenada por unidade de volume de espaço ocupado pelo campo elétrico E
🔌 Capítulo 13: Eletricidade Atual e Circuitos DC
9 fórmulas Velocidade de deriva, lei de Ohm, resistividade, dependência de temperatura, leis de Kirchhoff (KCL/KVL), ponte de Wheatstone, resistência interna e circuitos RC
Capítulo 13: Eletricidade Atual e Circuitos DC
9 fórmulasVelocidade de deriva, lei de Ohm, resistividade, dependência de temperatura, leis de Kirchhoff (KCL/KVL), ponte de Wheatstone, resistência interna e circuitos RC
Corrente elétrica e velocidade de deriva
I = n·e·A·vd, vd = e·E·τm Relaciona a corrente macroscópica I com a velocidade microscópica de deriva de elétrons v_d e o tempo de relaxamento τ
Densidade Atual e Lei de Ohm Microscópica
j = IA = σ·E = Eρ, σ = 1ρ = n·e²·τm Forma vetorial da lei de Ohm conectando a densidade de corrente j ao campo elétrico E e à condutividade σ
Resistência, resistividade e coeficiente de temperatura
R = ρ·(LA), R(T) = R₀·[1 + α·(T - T₀)] Escalas de resistência com comprimento e temperatura; inversamente com a área da seção transversal A
Lei de Ohm e dissipação de energia elétrica
V = I·R, P = V·I = I²·R = V²R, H = I²·R·t Lei de aquecimento de Joule: energia elétrica dissipada como calor em um resistor R
Resistores em Série e Paralelo
Rseries = R₁ + R₂ + ...,1Rparallel = 1R₁+1R₂+ ... Regras de resistência equivalente para combinar elementos de rede
Força eletromotriz celular e resistência interna
V = Eemf - I·r, I = EemfR + r A tensão terminal V é menor que EMF ℰ de circuito aberto devido à resistência interna r durante a descarga
Leis de Corrente e Tensão de Kirchhoff (KCL e KVL)
KCL (Junction): ∑ Iin = ∑ Iout, KVL (Loop): ∑ ΔV = ∑ Eemf - ∑ I·R = 0 KCL representa conservação de carga; KVL representa conservação de energia eletrostática em circuitos fechados
Condição de equilíbrio da ponte de Wheatstone
R₁R₂ = R₃R₄ ⟹ Igalvanometer = 0 Usado em ponte de medidor e caixa postal para medição precisa de resistência desconhecida
Transitório de carga e descarga do circuito RC
Charging: q(t) = Q₀·(1 - e^(-tRC)), Discharging: q(t) = Q₀·e^(-tRC), τ = R·C O capacitor carrega até 63,2% do Q₀ máximo em uma constante de tempo τ = RC (descarrega até 36,8%)
🧲 Capítulo 14: Magnetismo, Biot-Savart e Força de Lorentz
10 fórmulas Força magnética de Lorentz, força de corrente do fio, raio do ciclotron, lei de Biot-Savart, campo de fio reto, solenóide/toróide, correntes paralelas e torque dipolo magnético
Capítulo 14: Magnetismo, Biot-Savart e Força de Lorentz
10 fórmulasForça magnética de Lorentz, força de corrente do fio, raio do ciclotron, lei de Biot-Savart, campo de fio reto, solenóide/toróide, correntes paralelas e torque dipolo magnético
Força magnética de Lorentz em carga móvel
FB = q·(v × B) = q·v·B·sinθ Força de deflexão perpendicular agindo sobre uma carga em movimento no campo magnético (trabalho zero realizado)
Força Total Combinada de Lorentz (Campos E + B)
Ftotal = q·(E + v × B) Força sobreposta em campos elétricos e magnéticos simultâneos (Seletor de velocidade: v = E/B)
Força Magnética no Condutor Transportador de Corrente
F = I·(L × B) = I·L·B·sinθ Força sobre um fio reto de comprimento L percorrido por uma corrente I colocado em um campo uniforme B
Raio e frequência da órbita do ciclotron
r = m·vq·B, f = q·B2π·m, T = 2π·mq·B Parâmetros de órbita helicoidal/circular de partículas carregadas em campo magnético transversal (a frequência é independente da velocidade)
Lei da Magnetostática de Biot-Savart
dB = (μ₀4π)·[I·dl × r̂r²] = μ₀·I·dl·sinθ4π·r² Campo magnético infinitesimal gerado pelo elemento de corrente I dl à distância r
Campo magnético de fio longo e reto
B = μ₀·I2π·r Campo magnético circular concêntrico a uma distância radial r de um fio reto infinitamente longo
Campo Magnético do Loop Circular (Centro e Eixo)
Bcenter = μ₀·N·I2R, Baxis = μ₀·N·I·R²[2·(R² + x²)^(32)] Campo magnético produzido por uma bobina circular de N voltas de raio R à distância x ao longo do eixo
Lei Circuital de Ampère e Campo Solenóide
∮ B·dl = μ₀·Iencl, Bsolenoid = μ₀·n·I (n = NL) Campo magnético axial interno uniforme dentro de um solenóide firmemente enrolado com n voltas por unidade de comprimento
Força entre dois fios condutores de corrente paralelos
FL = μ₀·I₁·I₂2π·d Força atrativa para correntes paralelas no mesmo sentido; repulsivo para correntes antiparalelas (definição SI Ampere)
Momento dipolo magnético e torque no circuito de corrente
M = N·I·A, τ = M × B = N·I·A·B·sinθ, U = - M·B Princípio de funcionamento do galvanômetro de bobina móvel, motores DC e momentos magnéticos atômicos
⚡ Capítulo 15: Indução Eletromagnética e Circuitos AC
10 fórmulas Lei de Faraday, lei de Lenz, EMF móvel, indutância própria/mútua, densidade de energia magnética, valores RMS, impedância em circuitos LCR, ressonância e transformadores
Capítulo 15: Indução Eletromagnética e Circuitos AC
10 fórmulasLei de Faraday, lei de Lenz, EMF móvel, indutância própria/mútua, densidade de energia magnética, valores RMS, impedância em circuitos LCR, ressonância e transformadores
Lei da Indução Eletromagnética de Faraday e Lei de Lenz
Eind = - N·(dΦBdt), ΦB = B·A = B·A·cosθ A força eletromotriz induzida é igual à taxa de tempo negativa de mudança do fluxo magnético através do circuito (Lenz se opõe à causa)
EMF Motional em Condutor Móvel
Emotional = B·L·v·sinθ EMF induzido nas extremidades de uma haste condutora de comprimento L movendo-se com velocidade v através do campo B
Autoindutância e indutância mútua
Eself = - L·(dIdt), Emutual = - M·(dI₁dt), Lsolenoid = μ₀·n²·A·l Oposição à mudança na corrente em uma bobina (própria) ou bobina adjacente acoplada (mútua)
Energia Magnética em Indutor e Densidade de Energia
UB = ½·L·I², uB = B²2μ₀ Energia potencial armazenada no campo magnético estabelecido dentro de um indutor energizado
Valores RMS e de pico de corrente/tensão alternada
Vrms = V₀√2 ≈ 0.707 V₀, Irms = I₀√2 ≈ 0.707 I₀ Valor de aquecimento CC equivalente efetivo para tensão e corrente alternada senoidal
Reatância indutiva e capacitiva
XL = ω·L = 2π·f·L, XC = 1ω·C = 12π·f·C Oposição CA dependente da frequência ao fluxo de corrente oferecido por indutores e capacitores
Impedância do Circuito Série LCR e Ângulo de Fase
Z = √[ R² + (XL - XC)² ], tanφ = XL - XCR Vetor de oposição de impedância elétrica CA combinada total em circuitos R-L-C em série
Frequência ressonante e fator de qualidade Q do circuito LCR
f₀ = 12π·√L·C, Q = ω₀·LR = (1R)·√LC Condição de ressonância X_L = X_C onde a impedância do circuito atinge o mínimo absoluto Z = R e a corrente é maximizada
Potência real CA e fator de potência
Pavg = Vrms·Irms·cosφ, Power Factor: cosφ = RZ Potência real consumida em Watts (circuitos reativos puros com cosφ = 0 consomem zero potência média sem watt)
Taxa de rotação e eficiência do transformador
VsVp = NsNp = IpIs = k, η = PoutPin = Vs·IsVp·Ip Transformação mútua de tensão CA intensificada (k > 1) ou redutora (k <1) preservando a energia
⚛️ Capítulo 16: Óptica, Física Quântica e Nuclear Moderna
12 fórmulas Equações de espelho/lente, lei de Snell, fenda dupla de Young, efeito fotoelétrico, ondas de matéria de de Broglie, átomo de Bohr, decaimento radioativo e relatividade massa-energia
Capítulo 16: Óptica, Física Quântica e Nuclear Moderna
12 fórmulasEquações de espelho/lente, lei de Snell, fenda dupla de Young, efeito fotoelétrico, ondas de matéria de de Broglie, átomo de Bohr, decaimento radioativo e relatividade massa-energia
Fórmula e ampliação do espelho esférico
1f = 1v+1u, m = -vu = hiho Relaciona a distância focal f, a distância da imagem v e a distância do objeto u com a convenção de sinal cartesiano padrão
Lei de refração e reflexão interna total de Snell
n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂, sin(θc) = n₂n₁ (for n₁ > n₂) Curvatura do raio de luz através dos limites ópticos e ângulo crítico θ_c para reflexão interna completa
Fórmula do Lens Maker e equação de lentes finas
1f = (n - 1)·(1R₁-1R₂),1f = 1v-1u, P = 1f(m) Calcula a potência óptica P em dioptrias (D = m⁻¹) a partir do índice de refração n e raios de curvatura R₁, R₂
Largura da franja de interferência de fenda dupla de Young
β = λ·Dd, yn(bright) = n·(λ·Dd), yn(dark) = (2n - 1)·(λ·D2d) Espaçamento de franja espacial β entre franjas de interferência consecutivas em uma tela à distância D
Equação Fotoelétrica de Einstein
Ephoton = h·f = Φ₀ + Kmax = h·f₀ + e·Vs A energia do fóton hf supera a função de trabalho do metal Φ₀ e transmite energia cinética máxima K_max
Comprimento de onda de ondas de matéria de De Broglie
λ = hp = hm·v = h√2m·K = h√2m·q·V Dualidade onda-partícula: cada partícula em movimento tem um comprimento de onda quantum de Broglie associado
Modelo atômico de hidrogênio de Bohr (energia e raio)
rn = n²·h²·ε₀π·m·e² = 0.529·n² Å, En = -13.6n² eV Raios orbitais de elétrons quantizados r_n e estados de energia estacionária ligada E_n para átomos semelhantes ao hidrogênio
Fórmula de Rydberg para série espectral de hidrogênio
1λ = RH·[1n₁²-1n₂²] (Lyman n₁ = 1, Balmer n₁ = 2, Paschen n₁ = 3) Calcula comprimentos de onda da linha espectral de emissão/absorção em transições atômicas (n₂ > n₁)
Defeito de massa e energia de ligação nuclear
Δm = [Z·mp + (A - Z)·mn] - Mnucleus, Eb = Δm·c² = Δm(amu) × 931.5 MeV Energia necessária para desmantelar um núcleo atômico em prótons e nêutrons constituintes individuais
Lei do decaimento radioativo e meia-vida
N(t) = N₀·e^(-λt), Thalf = ln(2)λ ≈ 0.693λ, A = λ·N Taxa de decaimento estatístico de radionuclídeos instáveis (Atividade medida em Becquerels Bq = decaimentos/s)
Equivalência Massa-Energia e Energia Relativística de Einstein
E = m·c² = γ·m₀·c², E² = (p·c)² + (m₀·c²)² Relação de energia invariante de quatro momentos conectando a energia relativística total E, o momento p e a massa de repouso m₀
Dilatação relativística do tempo e contração do comprimento
Δt = γ·Δt₀ = Δt₀√1 -v²c², L = L₀γ = L₀·√1 -v²c² Os relógios em movimento funcionam mais lentamente (dilatação do tempo); as hastes móveis são encurtadas na direção do movimento (contração do comprimento)
Suíte Completa de Química
Leis dos gases, termodinâmica química, cinética, constantes de equilíbrio, equação de Nernst, pH e decaimento nuclear.
🧪 Capítulo 1: Conceito Mole, Estequiometria e Termos de Concentração
10 fórmulas Conversões quantitativas de massa-mole, relação de Avogadro, molaridade, molalidade, normalidade, ppm e rendimentos de reação
Capítulo 1: Conceito Mole, Estequiometria e Termos de Concentração
10 fórmulasConversões quantitativas de massa-mole, relação de Avogadro, molaridade, molalidade, normalidade, ppm e rendimentos de reação
Conceito Mole, Massa da Amostra e Contagem de Partículas
n = mM = NNA Conversão de relação fundamental entre massa da amostra, moles e partículas elementares
Volume de gás molar em STP
V = n·Vm = n·22.414 L Volume ocupado por um mol de qualquer gás ideal à temperatura e pressão padrão
Molaridade (Concentração Molar)
M = nsoluteVsolution = wB × 1000MB × VmL Número de moles de soluto dissolvidos por litro de volume de solução
Molalidade (concentração independente de temperatura)
m = nsoluteWsolvent = wB × 1000MB × WA Moles de soluto por quilograma de solvente puro; não varia com mudanças de temperatura térmica
Normalidade e peso equivalente
N = wB × 1000EB × VmL = M·nfactor Concentração equivalente em gramas por litro; O fator n representa acidez, basicidade ou mudança de valência
Lei de fração molar e soma
XA = nAnA + nB, XA + XB = 1 Razão adimensional de moles de componentes para moles de solução total
Porcentagem de massa (% p/p) e partes por milhão (ppm)
%(ww) = (wsolutewtotal) × 100, ppm = (wsolutewtotal) × 10⁶ Métricas de concentração de traços usadas extensivamente em testes de água e análises atmosféricas
Fórmula de diluição de solução volumétrica
M₁·V₁ = M₂·V₂, N₁·V₁ = N₂·V₂ Conservação molar do soluto durante a diluição do solvente do volume inicial ao final
Rendimento percentual da reação química
% Yield = (Actual YieldTheoretical Yield) × 100 Razão entre o produto obtido experimentalmente e o máximo estequiométrico do reagente limitante
Multiplicador de Fórmula Empírica para Molecular
n = MmolecularMempirical, Molecular Formula = (Empirical Formula)n Multiplicador inteiro dimensionando a razão atômica de número inteiro mais simples para a fórmula molecular real
⚛️ Capítulo 2: Estrutura Atômica, Mecânica Quântica e Radioatividade
8 fórmulas Órbitas do modelo de Bohr, transições espectrais de Rydberg, dualidade onda-partícula de de Broglie, princípio de Heisenberg e cinética de decaimento
Capítulo 2: Estrutura Atômica, Mecânica Quântica e Radioatividade
8 fórmulasÓrbitas do modelo de Bohr, transições espectrais de Rydberg, dualidade onda-partícula de de Broglie, princípio de Heisenberg e cinética de decaimento
Relação energética do fóton de Planck-Einstein
E = h·ν = h·cλ = h·c·νbar Energia quantizada transportada por um fóton eletromagnético de frequência ν e comprimento de onda λ
Raio da órbita atômica semelhante ao hidrogênio de Bohr
rn = n²·h²·ε₀π·m·Z·e² = 0.529·(n²Z) Å Raio orbital quantizado de átomos hidrogênicos com número atômico nuclear Z
Níveis de energia eletrônica Bohr
En = -13.6·(Z²n²) eV = -2.18 × 10⁻¹⁸·(Z²n²) J Energia de ligação total quantizada do elétron ligado na enésima camada principal
Equação do espectro de emissões de Rydberg
1λ = RH·Z²·(1n₁²-1n₂²) Prevê comprimentos de onda de transição espectral (Lyman n₁=1, Balmer n₁=2, Paschen n₁=3, Brackett n₁=4, Pfund n₁=5)
comprimento de onda da matéria de Broglie
λ = hp = hm·v = h√2·m·Ek = h√2·m·q·V Dualidade onda-partícula mostrando que partículas em movimento exibem comprimento de onda inversamente proporcional ao momento
Princípio da Incerteza de Heisenberg
Δx·Δp ≥ h4π, ΔE·Δt ≥ h4π Limite quântico fundamental na precisão simultânea de posição e momento conjugado
Equação da Energia Cinética Fotoelétrica de Einstein
h·ν = Φ + Kmax = h·ν₀ + ½·m·vmax² Conservação de energia durante a absorção de fótons e emissão de fotoelétrons
Lei e meia-vida do decaimento radioativo nuclear
N(t) = N₀·e^(-λ·t), t½ = ln(2)λ = 0.693λ Taxa de desintegração nuclear espontânea de primeira ordem e meia-vida radioativa
💨 Capítulo 3: Estado Gasoso e Teoria Molecular Cinética
8 fórmulas Relações de gases ideais, pressões parciais de Dalton, efusão de Graham, velocidades moleculares e gases reais de Van der Waals
Capítulo 3: Estado Gasoso e Teoria Molecular Cinética
8 fórmulasRelações de gases ideais, pressões parciais de Dalton, efusão de Graham, velocidades moleculares e gases reais de Van der Waals
Lei do Gás Ideal e Relação de Densidade do Gás
P·V = n·R·T, P·M = ρ·R·T Equação do estado do gás ideal conectando pressão, volume, temperatura e densidade
Lei do Gás Combinado (Boyle, Charles, Gay-Lussac)
P₁·V₁T₁ = P₂·V₂T₂ Unifica as leis dos gases de Boyle (PV=k), Charles (V/T=k) e Gay-Lussac (P/T=k)
Lei das pressões parciais de Dalton
Ptotal = PA + PB + PC, PA = XA·Ptotal A pressão total em uma mistura de gases sem reação é igual à soma das pressões parciais individuais
Lei de Difusão e Efusão de Graham
r₁r₂ = √M₂M₁ = √ρ₂ρ₁ = V₁t₁V₂t₂ A taxa de efusão/difusão de gás através de um orifício poroso é inversamente proporcional à raiz quadrada da massa molar
RMS, velocidades moleculares médias e mais prováveis
urms = √3RTM, uavg = √8RTπM, ump = √2RTM Razões de velocidade de distribuição de Maxwell-Boltzmann: u_mp: u_avg: u_rms = 1: 1,128: 1,224 = √2: √(8/π): √3
Energia Cinética do Gás e Energia Cinética Média
Ek,total = (32)·n·R·T, Ek,molecule = (32)·kB·T Energia cinética translacional total e por molécula dependendo puramente da temperatura absoluta
Equação de Van der Waals para gases reais
(P +a·n²V²)·(V - n·b) = n·R·T Corrige a lei dos gases ideais para forças de atração intermoleculares (a) e volume molecular finito excluído (b)
Fator de Compressibilidade e Constantes Críticas
Z = P·VmR·T, Tc = 8a27Rb, Pc = a27b², Vc = 3b Mede o desvio do comportamento ideal (Z=1). Acima da temperatura crítica o gás T_c não pode ser liquefeito
🔥 Capítulo 4: Termodinâmica Química e Termoquímica
9 fórmulas Primeira Lei, lei de Hess, energias de ligação, mudanças de entropia, energia livre de Gibbs e acoplamento de equilíbrio
Capítulo 4: Termodinâmica Química e Termoquímica
9 fórmulasPrimeira Lei, lei de Hess, energias de ligação, mudanças de entropia, energia livre de Gibbs e acoplamento de equilíbrio
Primeira Lei da Termodinâmica e Trabalho de Expansão
ΔU = q + w, w = -Pext·ΔV = -∫ Pext dV Convenção IUPAC: o trabalho realizado no sistema é positivo (+), o trabalho realizado pelo sistema é negativo (-)
Trabalho isotérmico reversível de gás ideal
wrev = -n·R·T·ln(V₂V₁) = -2.303·n·R·T·log(P₁P₂) Trabalho termodinâmico máximo possível obtido durante expansão isotérmica quase estática lenta
Definição de entalpia e relação molar gasosa
H = U + P·V ⟹ ΔH = ΔU + Δng·R·T Conecta o calor de reação a pressão constante (ΔH = q_p) e volume constante (ΔU = q_v)
Capacidades de calor molar e relação de Mayer
Cp - Cv = R, γ = CpCv, ΔH = n·Cp·ΔT, ΔU = n·Cv·ΔT Relações de capacidade térmica específica para gases monoatômicos (γ=1,66), diatômicos (γ=1,40) e poliatômicos
Entalpia padrão de reação de entalpias de formação
ΔHrxn° = ∑ νp·ΔHf°(products) - ∑ νr·ΔHf°(reactants) Calcula a entalpia de reação padrão (ΔH_f° de elementos puros em estados padrão é zero)
Entalpia de reação de energias de dissociação de ligações
ΔHrxn = ∑ Bond Energy(broken in reactants) - ∑ Bond Energy(formed in products) Aproxima entalpias de reação gasosa a partir de energias médias de dissociação de ligações covalentes
Lei de Temperatura-Entalpia de Kirchhoff
ΔHT2 = ΔHT1 + ΔCp·(T₂ - T₁) Avalia o calor da reação em temperaturas variadas quando as capacidades térmicas são conhecidas
Critério de Energia Livre e Espontaneidade de Gibbs
ΔG = ΔH - T·ΔS Determina a direção da reação termodinâmica a temperatura e pressão constantes
Acoplamento Constante de Equilíbrio e Energia Livre Padrão
ΔG° = -R·T·ln(Keq) = -2.303·R·T·log(Keq) Elo fundamental que conecta potenciais termodinâmicos químicos a constantes de equilíbrio macroscópico
⚖️ Capítulo 5: Equilíbrio Químico e Princípio de Le Chatelier
5 fórmulas Lei de ação das massas, relações Kc e Kp, quociente de reação Q, grau de dissociação e equação de Van t Hoff
Capítulo 5: Equilíbrio Químico e Princípio de Le Chatelier
5 fórmulasLei de ação das massas, relações Kc e Kp, quociente de reação Q, grau de dissociação e equação de Van t Hoff
Constantes de equilíbrio da lei das ações de massa (Kc e Kp)
Kc = [C]^c·[D]^d[A]^a·[B]^b, Kp = PC^c·PD^dPA^a·PB^b Razão entre as concentrações do produto e as concentrações dos reagentes elevadas a potências estequiométricas no equilíbrio
Relação entre Kp e Kc
Kp = Kc·(R·T)^(Δng) Relaciona constantes de equilíbrio de pressão e concentração; se Δn_g = 0, então K_p = K_c
Quociente de reação (Q) e critério de direção
Qc = [C]^c·[D]^d[A]^a·[B]^b Calcula a razão instantânea de não equilíbrio para prever a direção espontânea em direção ao equilíbrio
Isócoro de equilíbrio de temperatura de Van 't Hoff
ln(K₂K₁) = (ΔH°R)·(1T₁-1T₂) Prevê mudanças constantes de equilíbrio com a temperatura (K aumenta com T para ΔH endotérmico > 0)
Grau de Dissociação (α) da Densidade de Vapor
α = D - d(n - 1)·d = Mtheoretical - Mobserved(n - 1)·Mobserved Fração de moléculas iniciais dissociadas no equilíbrio, onde n é o número de moles de produtos por mol de reagente
🧪 Capítulo 6: Equilíbrio Iônico, Ácidos, Bases e Tampões
6 fórmulas Diluição de Ostwald, escalas de pH, equações tampão de Henderson-Hasselbalch, hidrólise de sal e produto de solubilidade Ksp
Capítulo 6: Equilíbrio Iônico, Ácidos, Bases e Tampões
6 fórmulasDiluição de Ostwald, escalas de pH, equações tampão de Henderson-Hasselbalch, hidrólise de sal e produto de solubilidade Ksp
Lei de diluição de Ostwald para eletrólitos fracos
Ka = C·α²1 - α ≈ C·α² ⟹ α = √KaC Válido para ácidos/bases fracos quando a fração de dissociação α << 1
Autoionização de Água e Escala de pH-pOH
Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴, pH + pOH = pKw = 14 Escalas logarítmicas fundamentais: pH = -log₁₀[H⁺] e pOH = -log₁₀[OH⁻]
Equação de Henderson-Hasselbalch (tampão ácido)
pH = pKa + log₁₀([Conjugate Base][Weak Acid]) = pKa + log₁₀([Salt][Acid]) Calcula o pH de uma mistura tampão ácida (por exemplo, CH₃COOH + CH₃COONa)
Equação de Henderson-Hasselbalch (tampão básico)
pOH = pKb + log₁₀([Conjugate Acid][Weak Base]), pH = 14 - pOH Calcula pOH e pH de uma solução tampão básica (por exemplo, NH₄OH + NH₄Cl)
Fórmulas de pH de hidrólise salina
WA-SB: pH = 7 + ½pKa + ½log(C), SA-WB: pH = 7 - ½pKb - ½log(C), WA-WB: pH = 7 + ½pKa - ½pKb Calcula o pH resultante da hidrólise catiônica/aniônica de ácidos fracos e sais de bases fracas
Constante do produto de solubilidade (Ksp) e solubilidade molar (S)
Ax By ⇌ x A^(y+) + y B^(x-) ⟹ Ksp = x^x·y^y·S^(x+y) Constante de equilíbrio para sais pouco solúveis (sal 1:1: K_sp = S²; sal 1:2: K_sp = 4S³; sal 1:3: K_sp = 27S⁴)
⏱️ Capítulo 7: Cinética Química e Dinâmica de Reação
6 fórmulas Leis de taxas diferenciais e integradas, equações de meia-vida, energia de ativação de Arrhenius e teoria de colisão
Capítulo 7: Cinética Química e Dinâmica de Reação
6 fórmulasLeis de taxas diferenciais e integradas, equações de meia-vida, energia de ativação de Arrhenius e teoria de colisão
Expressão da Lei da Taxa de Reação Geral e da Taxa
Rate = -(1a)·(d[A]dt) = (1c)·(d[C]dt) = k·[A]^m·[B]^n Ordem geral de reação = m + n; constante de taxa k tem unidades de (mol/L)^(1-n) · s⁻¹
Lei de taxa integrada de ordem zero e meia-vida
[A] = [A]₀ - k·t, t½ = [A]₀2k A taxa é independente da concentração do reagente; a meia-vida é diretamente proporcional à concentração inicial
Lei de taxas integradas de primeira ordem e meia-vida
k = (2.303t)·log([A]₀[A]), [A] = [A]₀·e^(-k·t), t½ = ln(2)k = 0.693k A meia-vida de primeira ordem é estritamente independente da concentração inicial do reagente
Lei de taxas integradas de segunda ordem e meia-vida
1[A] = 1[A]₀ + k·t, t½ = 1k·[A]₀ A meia-vida é inversamente proporcional à concentração inicial do reagente
Equação Taxa-Temperatura de Arrhenius
k = A·e^(-EaR·T) ⟹ ln(k) = ln(A) -EaR·T Quantifica a aceleração da taxa exponencial com temperatura e barreira de energia de ativação
Fórmula da relação Arrhenius de duas temperaturas
log(k₂k₁) = (Ea2.303·R)·(T₂ - T₁T₁·T₂) Calcula a energia de ativação E_a a partir de constantes de taxa medidas em duas temperaturas distintas
⚡ Capítulo 8: Eletroquímica e Células Galvânicas
6 fórmulas Potenciais EMF padrão, equação de Nernst, trabalho elétrico de Gibbs, condutividade de Kohlrausch e leis de eletrólise de Faraday
Capítulo 8: Eletroquímica e Células Galvânicas
6 fórmulasPotenciais EMF padrão, equação de Nernst, trabalho elétrico de Gibbs, condutividade de Kohlrausch e leis de eletrólise de Faraday
Potencial Celular Padrão (EMF)
Ecell° = Ecathode° - Eanode° = Ereduction(RHE)° - Ereduction(LHE)° Força eletromotriz sob condições padrão (concentrações de 1 M, pressão de gás de 1 atm, 298 K)
Equação de Nernst a 298 K (25°C)
Ecell = Ecell° - (0.0591n)·log₁₀(Q) Calcula o potencial de célula eletroquímica não padrão para atividades de reagentes/produtos não unitários
Energia livre de Gibbs e potencial de célula padrão
ΔG° = -n·F·Ecell°, Ecell° = (0.0591n)·log₁₀(Kc) Vincula o potencial da célula eletroquímica padrão ao trabalho elétrico máximo sem expansão e ao equilíbrio
Condutividade eletrolítica específica e molar
κ = G·(lA) = (1R)·G*, Λm = κ × 1000M Condutividade molar por mol de eletrólito (unidades: S·cm²·mol⁻¹)
Lei de migração iônica independente de Kohlrausch
Λm° = ν₊·λ₊° + ν₋·λ₋°, α = ΛmΛm° Na diluição infinita, cada íon contribui independentemente para a condutância molar; determina a dissociação eletrolítica fraca α
Leis da Eletrólise de Faraday
m = Z·I·t = M·I·tn·F,m₁E₁ = m₂E₂ A massa depositada ou liberada em um eletrodo é proporcional à carga Q (constante de Faraday F = 96485 C/mol)
💧 Capítulo 9: Soluções e Propriedades Coligativas
6 fórmulas Lei de Raoult da pressão de vapor, elevação do ponto de ebulição, depressão de congelamento, pressão osmótica e fator de Van t Hoff
Capítulo 9: Soluções e Propriedades Coligativas
6 fórmulasLei de Raoult da pressão de vapor, elevação do ponto de ebulição, depressão de congelamento, pressão osmótica e fator de Van t Hoff
Lei de Raoult e redução relativa da pressão de vapor
PA = XA·PA°,PA° - PAPA° = XB = nBnA + nB A redução da pressão relativa de vapor é igual à fração molar do soluto não volátil
Elevação do Ponto de Ebulição (Ebulioscopia)
ΔTb = i·Kb·m = i·(Kb × wB × 1000MB × wA) A constante ebulioscópica K_b depende unicamente da natureza do solvente: K_b = (R·T_b²·M_solvente) / (1000·ΔH_vap)
Depressão do ponto de congelamento (crioscopia)
ΔTf = i·Kf·m = i·(Kf × wB × 1000MB × wA) Constante crioscópica K_f: K_f = (R·T_f²·M_solvente) / (1000·ΔH_fus) (1,86 K·kg/mol para água)
Lei da Pressão Osmótica de Van 't Hoff
Π = i·C·R·T = i·(nBV)·R·T = i·(wB·R·T)MB·V Pressão hidrostática necessária para evitar completamente a osmose do solvente através da membrana semipermeável
Fator Van 't Hoff (i) para Dissociação e Associação
i = 1 + (n - 1)·αdiss, i = 1 + (1n- 1)·αassoc É responsável por massas moleculares anormais devido à ionização eletrolítica ou dimerização em solução
Lei de Henry da solubilidade de gases em líquidos
pgas = KH·Xgas, mgas = kH·pgas O gás dissolvido no líquido é diretamente proporcional à pressão parcial acima do líquido (K_H aumenta com T)
🧊 Capítulo 10: Estado Sólido e Cristalografia
4 fórmulas Densidade de células unitárias, geometrias cristalinas cúbicas (SC, BCC, FCC), regras de razão de raio e difração de raios X de Bragg
Capítulo 10: Estado Sólido e Cristalografia
4 fórmulasDensidade de células unitárias, geometrias cristalinas cúbicas (SC, BCC, FCC), regras de razão de raio e difração de raios X de Bragg
Fórmula de densidade de cristal de célula unitária
ρ = z·Ma³·NA Densidade de massa teórica do cristal a partir do comprimento da borda da rede a e contagem efetiva de átomos z
Geometrias de rede cúbica e eficiências de empacotamento
SC: r = a2 (52.4%), BCC: r = (√34)·a (68.0%), FCC: r = a2√2 (74.0%) Relações geométricas entre raio atômico r, comprimento de aresta a e eficiência de empacotamento de preenchimento de espaço
Limitando Regras de Razão de Raio e Geometria de Coordenação
Linear: <0.155 (CN 2), Triangular: 0.155-0.225 (CN 3), Tetrahedral: 0.225-0.414 (CN 4), Octahedral: 0.414-0.732 (CN 6), Cubic: 0.732-1.000 (CN 8) Prevê o número de coordenação do cristal iônico (CN) e a geometria intersticial a partir da relação do raio cátion/ânion
Lei de Difração de Raios X de Bragg
n·λ = 2·d·sin(θ) Condição de interferência construtiva para raios X monocromáticos espalhados por planos de rede cristalina espaçados d
🧲 Capítulo 11: Química de Superfície e Estado Coloidal
3 fórmulas Isotermas de adsorção de Freundlich & Langmuir, regra de Hardy-Schulze e potencial zeta
Capítulo 11: Química de Superfície e Estado Coloidal
3 fórmulasIsotermas de adsorção de Freundlich & Langmuir, regra de Hardy-Schulze e potencial zeta
Isoterma de adsorção de Freundlich
xm = k·P^(1n) ⟹ log(xm) = log(k) + (1n)·log(P) Modelo empírico para adsorção de gás em superfície adsorvente sólida em faixas de pressão moderada
Isoterma de adsorção monocamada Langmuir
xm = a·P1 + b·P ⟹ Pxm = 1a+ (ba)·P Modelo teórico assumindo cobertura superficial homogênea de monocamada e locais idênticos localizados
Regra de Hardy-Schulze para coagulação coloidal
Coagulating Power ∝ (Valency of Oppositely Charged Ion)⁴ O poder de coagulação de um íon eletrolítico aumenta dramaticamente com sua valência de carga z
🔗 Capítulo 12: Ligação Química e Estrutura Molecular
5 fórmulas Momentos dipolares, caráter iônico de Pauling, ordem de ligação orbital molecular, cargas formais e momentos magnéticos somente de spin
Capítulo 12: Ligação Química e Estrutura Molecular
5 fórmulasMomentos dipolares, caráter iônico de Pauling, ordem de ligação orbital molecular, cargas formais e momentos magnéticos somente de spin
Momento de dipolo elétrico (Debye)
μ = q·d, 1 Debye (D) = 3.33564 × 10⁻³⁰ C·m = 10⁻¹⁸ esu·cm Quantifica a polaridade elétrica molecular da separação de carga q ao longo da distância de ligação d
Caráter iônico percentual de Pauling
% Ionic = 16·|χA - χB| + 3.5·(χA - χB)² Estima a porcentagem do caráter iônico de uma ligação covalente a partir da diferença de eletronegatividade Δχ
Ordem de ligação orbital molecular (MO)
Bond Order = ½·(Nb - Na) Estabilidade líquida de ligação: Ordem de ligação > 0 indica molécula estável; ordem de ligação mais alta significa comprimento de ligação mais curto e energia de ligação mais alta
Carga formal no átomo da estrutura de Lewis
FC = V - Nlone - ½·Nbonding Escrituração de elétrons de valência para determinar a estrutura de Lewis de ressonância mais estável
Momento magnético somente de rotação de íons metálicos de transição
μs = √n·(n + 2) BM Calcula o momento magnético paramagnético a partir do número de elétrons d desemparelhados n (n=1: 1,73 BM, n=2: 2,83 BM, n=3: 3,87 BM, n=4: 4,90 BM, n=5: 5,92 BM)
⚗️ Capítulo 13: Reações Redox e Titulações Volumétricas
3 fórmulas Números de oxidação, pesos equivalentes, neutralização redox e estequiometria de desproporção
Capítulo 13: Reações Redox e Titulações Volumétricas
3 fórmulasNúmeros de oxidação, pesos equivalentes, neutralização redox e estequiometria de desproporção
Peso Equivalente de Agentes Oxidantes e Redutores
E = Molar MassNumber of electrons gained or lost per molecule Exemplo: KMnO4 em meio ácido (n=5) E = M/5; em meio neutro (n=3) E = M/3; em meio básico (n=1) E = M/1
Lei dos Equivalentes Químicos e Lei da Titulação
N₁·V₁ = N₂·V₂ ⟹ n₁·M₁·V₁ = n₂·M₂·V₂ No ponto de equivalência estequiométrica, equivalentes de titulante são iguais a equivalentes de analito
Peso equivalente em reações de desproporção
Etotal = Eoxidation + Ereduction = Mn₁+Mn₂ Para reações redox onde o mesmo elemento químico sofre simultaneamente oxidação e redução
🌿 Capítulo 14: Princípios de Química Orgânica e Estereoquímica
4 fórmulas Índice de Deficiência de Hidrogênio (IHD), rotação óptica específica, excesso enantiomérico e equação de Hammett
Capítulo 14: Princípios de Química Orgânica e Estereoquímica
4 fórmulasÍndice de Deficiência de Hidrogênio (IHD), rotação óptica específica, excesso enantiomérico e equação de Hammett
Índice de Deficiência de Hidrogênio (Grau de Insaturação)
IHD = C + 1 - (H2) - (X2) + (N2) Determina o número total de anéis e ligações π (ligação dupla = 1, ligação tripla = 2, anel de benzeno = 4)
Lei de rotação óptica específica de Biot
[α]D^T = αobsl·c Atividade óptica quiral padrão medida usando polarimetria de linha D de sódio (589 nm)
Excesso Enantiomérico (% ee) e Pureza Óptica
% ee = (|R -S|R + S) × 100 = (αobsαpure) × 100 Quantifica o excesso quiral de um enantiômero sobre a mistura racêmica (mistura 50:50 tem 0% ee)
Relação Linear de Energia Livre de Hammett
log(KK₀) = σ·ρ, log(kk₀) = σ·ρ Relaciona os efeitos eletrônicos dos substituintes meta/para (σ) e a sensibilidade da reação (ρ) às taxas de ácido benzóico substituído