Questão 1
Tema: Unidades e medidas
O Sistema Internacional define sete grandezas fundamentais e unidades associadas como metro e segundo e ampere.
A seguir você terá um panorama do que mais apareceu nos últimos anos e do que tem grande chance de reaparecer. Trate este material como um roteiro de trabalho. Aprofunde cada tópico. Acompanhe o próximo edital assim que for publicado. Marque o que já estudou e o que ainda falta. Construa mapas mentais e mantenha um caderno de erros conforme indicado na parte 1.
A cobrança de Física costuma aparecer de forma mais relevante para o cargo de Papiloscopista da Polícia Federal. Confirme no edital vigente a distribuição por cargo antes de planejar o estudo.
O conteúdo apresentado está alinhado ao núcleo comum de AEP da Polícia Federal. Ele serve como guia de referência para orientar seus estudos com foco em pontos que se repetem nas avaliações recentes. Cada seção traz explicações objetivas, exemplos práticos e pequenos checklists. A recomendação é estudar cada item com profundidade, pois o que segue é uma síntese direcionada ao que efetivamente aparece nas questões. Esta versão toma por base o edital de abertura e os cadernos de prova aplicados em 27/07/2025, com gabaritos preliminares disponibilizados oficialmente. Sugere se conferir a publicação mais recente no site do Cebraspe e na página da Polícia Federal para eventuais ajustes posteriores. Referências oficiais consideradas: Edital de Abertura do Cebraspe e a área de Provas objetivas e Gabaritos da Polícia Federal.
O levantamento sintetiza padrões recorrentes e orienta revisões dirigidas.
Definições Grandezas fundamentais e derivadas compõem o arcabouço do Sistema Internacional. Análise dimensional valida equações e ajuda a prever formas funcionais. Algarismos significativos e estimativas orientam a comunicação de resultados.
Exemplo aplicado A energia cinética possui dimensão de massa vezes comprimento ao quadrado dividido por tempo ao quadrado. Em SI a unidade é joule igual a quilograma vezes metro ao quadrado dividido por segundo ao quadrado.
Definições Equações do movimento retilíneo e do lançamento vertical. Movimento circular com velocidade angular constante e aceleração centrípeta. Decomposição vetorial possibilita tratamento do lançamento oblíquo.
Exemplo aplicado Corpo lançado com velocidade v zero em ângulo teta. O alcance em terreno plano é v zero ao quadrado vezes seno de duas vezes teta dividido por g.
Definições Leis de Newton. Forças de contato e de campo. Atrito estático e cinético. Lei de Hooke e diagramas de corpo livre.
Exemplo aplicado Bloco em plano inclinado com e sem atrito. Cálculo da força resultante e da aceleração pela projeção das forças.
Definições Trabalho, energia cinética e potencial, conservação e não conservação, potência média e instantânea.
Exemplo aplicado Queda livre com resistência desprezível. Conversão entre energia potencial e cinética e cálculo de velocidade de impacto.
Definições Conservação do momento linear, impulso e colisões elásticas e inelásticas. Centro de massa e análise do sistema.
Exemplo aplicado Choque entre carrinhos em trilho com acoplamento. Cálculo da velocidade conjunta por conservação do momento.
Definições Densidade, pressão hidrostática, empuxo, princípio de Pascal, equação de Bernoulli em regime ideal.
Exemplo aplicado Cálculo do empuxo em corpo parcialmente submerso e verificação de equilíbrio pela comparação de pesos específicos.
Definições Termometria, dilatação, calor sensível e latente, gases ideais e transformações simples, primeira lei e eficiência em noções.
Exemplo aplicado Mistura térmica em calorímetro ideal com cálculo de temperatura de equilíbrio.
Definições Movimento harmônico simples, relação entre frequência e período, ondas em cordas e ondas sonoras, interferência e ressonância em noções.
Exemplo aplicado Frequências naturais de corda fixa nas extremidades e nós de vibração.
Definições Reflexão e refração, espelhos planos e esféricos, lentes delgadas e instrumentos simples, polarização e difração em noções.
Exemplo aplicado Cálculo de imagem em lente convergente com equação dos inversos e determinação do aumento.
Definições Carga, campo e potencial. Capacitores e energia armazenada. Leis de Ohm e Kirchhoff. Campo magnético, força magnética e indução em leitura conceitual.
Exemplo aplicado Resolução de circuito simples com dois nós e três malhas usando lei dos nós e das malhas.
Definições Princípios de iluminação, filtros, UV e fotografia técnica. Noções de segurança para fontes luminosas e laser. Relações com contraste e fluorescência.
Exemplo aplicado Seleção de filtros para realce de vestígios e cálculo de iluminância aproximada para fotografia de detalhes.
O Sistema Internacional define sete grandezas fundamentais e unidades associadas como metro e segundo e ampere.
Análise dimensional permite verificar a coerência de fórmulas físicas independentemente de valores numéricos.
A soma de grandezas físicas com dimensões diferentes é válida desde que as unidades sejam coerentes.
Em multiplicações e divisões o resultado deve respeitar o menor número de algarismos significativos entre os dados de entrada.
A velocidade média em um trajeto de ida e volta com velocidades diferentes não é a média aritmética simples das velocidades.
No movimento retilíneo uniformemente variado a aceleração é constante e a relação v ao quadrado menos v zero ao quadrado igual a duas vezes a aceleração vezes a variação de posição é válida.
No lançamento vertical sem resistência do ar o tempo de subida é igual ao tempo de descida quando os módulos das velocidades inicial e final são iguais.
O movimento oblíquo pode ser decomposto em dois movimentos independentes nas direções horizontal e vertical.
No movimento circular uniforme a aceleração centrípeta aponta para o centro e possui módulo velocidade ao quadrado dividido pelo raio.
A primeira lei de Newton descreve a inércia e afirma que a velocidade de um corpo se mantém se a força resultante for nula.
Força de ação e reação atuam no mesmo corpo e se cancelam sempre.
A força de atrito estático possui valor máximo proporcional à normal e pode adaptar se a valores menores antes do deslizamento.
A força de atrito cinético é sempre maior que o valor máximo do atrito estático.
Na lei de Hooke a força elástica é proporcional ao alongamento e atua no sentido de restaurar o equilíbrio.
O trabalho da força resultante é igual à variação da energia cinética do corpo.
Se o trabalho externo total é negativo a energia cinética diminui.
A energia potencial gravitacional perto da superfície da Terra pode ser escrita como massa vezes g vezes altura.
Potência mecânica média é o trabalho realizado dividido pelo intervalo de tempo.
Em sistemas conservativos a soma das energias potencial e cinética permanece constante.
A quantidade de movimento é o produto entre massa e velocidade e conserva se em sistemas isolados.
O impulso de uma força é a integral da força no tempo e é igual à variação da quantidade de movimento.
Em colisões perfeitamente inelásticas os corpos se unem após o choque e a energia cinética total é conservada.
O movimento do centro de massa de um sistema é determinado pela força externa resultante.
A condição de equilíbrio estático exige força resultante nula e momento resultante nulo.
O momento de uma força em relação a um ponto é o produto vetorial do vetor posição ao ponto de aplicação pela força.
Em um plano inclinado sem atrito a componente da força peso paralela ao plano é massa vezes g vezes seno do ângulo do plano.
A força gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto das massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros.
A velocidade orbital de um satélite em órbita circular depende apenas do raio da órbita e da constante gravitacional vezes a massa do corpo central.
Pressão em um fluido em repouso aumenta com a profundidade segundo a relação pressão igual a pressão na superfície mais densidade vezes g vezes h.
O princípio de Arquimedes afirma que o módulo do empuxo é igual ao peso do fluido deslocado.
O princípio de Pascal garante transmissão integral de pressão aplicada a um fluido confinado.
A equação de Bernoulli aplica se a escoamento real com alta viscosidade sem restrições.
Escalas Celsius e Kelvin possuem tamanhos de grau iguais e se relacionam por Kelvin igual a Celsius mais duzentos e setenta e três vírgula quinze.
A dilatação linear aproximada é dada por delta L igual a alfa vezes L zero vezes delta T.
O calor sensível é calculado por Q igual a m vezes c vezes delta T.
Em uma mudança de fase ideal a temperatura permanece constante durante o fornecimento de calor latente.
Para uma quantidade fixa de gás ideal a pressão vezes o volume dividido pela temperatura é constante.
Em processo isobárico o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta.
A primeira lei da termodinâmica afirma que a variação da energia interna é igual ao calor trocado menos o trabalho realizado pelo sistema.
Em processos reversíveis a variação de entropia total do universo é positiva.
O período do oscilador massa mola ideal é dois pi vezes raiz de m dividido por k.
Para pequenas amplitudes o período do pêndulo simples depende da massa da esfera.
Velocidade de propagação de uma onda em uma corda depende da tensão e da densidade linear da corda.
Interferência construtiva ocorre quando a diferença de fase entre ondas é múltiplo de dois pi.
O nível sonoro em decibéis é uma medida logarítmica relacionada à intensidade sonora.
Ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão em espelhos planos.
A lei de Snell relaciona índices de refração e senos dos ângulos de incidência e refração.
Uma lente convergente forma sempre imagem real e invertida qualquer que seja a posição do objeto.
Para espelhos côncavos a relação um sobre f igual a um sobre p mais um sobre p linha é válida para paraxiais.
Polarizadores lineares podem reduzir reflexos e controlar a passagem de componentes do campo elétrico da luz.
O campo elétrico produzido por uma carga puntiforme aponta radialmente e tem módulo proporcional ao inverso do quadrado da distância.
A diferença de potencial entre dois pontos é o trabalho por unidade de carga realizado por forças elétricas.
A energia armazenada em um capacitor ideal é meio de C vezes V ao quadrado.
Em condutor ôhmico a corrente é diretamente proporcional à diferença de potencial aplicada.
Em série as correntes são iguais e as tensões se somam. Em paralelo as tensões são iguais e as correntes se somam.
A lei dos nós estabelece conservação de carga e a soma algébrica das correntes que chegam a um nó é zero.
A potência dissipada em um resistor é V vezes I e também pode ser I ao quadrado vezes R.
A força magnética sobre uma carga em movimento é perpendicular à velocidade e ao campo magnético.
Um ímã atrai todos os materiais metálicos com a mesma intensidade independentemente de suas propriedades magnéticas.
A lei de Faraday afirma que uma fem é induzida quando o fluxo magnético através de um circuito varia no tempo.
A regra de Lenz fornece o sentido da fem induzida de forma a se opor à variação do fluxo magnético que a gerou.
A meia vida é o tempo necessário para que a atividade de um radionuclídeo caia à metade.
No efeito fotoelétrico a frequência limiar está relacionada ao trabalho de extração do material.
Erros sistemáticos deslocam medidas sempre no mesmo sentido e não são reduzidos pela repetição simples.
O desvio padrão de uma amostra mede a dispersão em torno da média e não pode ser zero quando os dados são todos iguais.
Filtros de luz e luz ultravioleta podem realçar detalhes em superfícies para fotografia técnica de rastros.
A intensidade de laser pode ser aumentada livremente sem riscos desde que o feixe seja verde.
Em ausência de resistência do ar o tempo de queda de objetos de massas diferentes é igual para uma mesma altura.
A decomposição vetorial do lançamento oblíquo permite calcular alcance e altura máxima separando movimentos independentes.
A relação E igual a m vezes c ao quadrado mostra que uma pequena massa corresponde a grande quantidade de energia.
Materiais condutores possuem elétrons livres que facilitam a condução de corrente elétrica.
A capacitância equivalente em série é menor que a menor capacitância do conjunto.
A capacitância equivalente em paralelo é a soma das capacitâncias individuais.
A resistência de um fio cilíndrico homogêneo cresce com o comprimento e decresce com a área da seção transversal.
Campo gravitacional próximo à superfície da Terra pode ser considerado uniforme em escalas pequenas.
Um barômetro de mercúrio mede a pressão atmosférica com base na altura da coluna de mercúrio equilibrada.
A tensão superficial explica fenômenos como gotas esféricas e ascensão capilar.
Materiais com maior calor específico aquecem mais rapidamente para a mesma quantidade de calor recebida.
Duas amostras em contato térmico atingem mesma temperatura quando o fluxo de calor cessa.
Em processo adiabático ideal não há troca de calor com o ambiente.
Refração total ocorre quando a luz passa de meio mais refringente para menos refringente com ângulo de incidência acima do ângulo limite.
Lente divergente não pode formar imagem virtual.
A constante universal dos gases relaciona pressão, volume e temperatura em mol por meio da equação PV igual a nRT.
A força elétrica entre duas cargas puntiformes aumenta com o quadrado da distância entre elas.
Entre placas paralelas idealmente extensas e próximas o campo elétrico é aproximadamente uniforme.
O aquecimento de um resistor é proporcional ao quadrado da corrente e ao tempo de condução.
Frequência é o inverso do período em movimentos periódicos.
Ondas estacionárias em uma corda fixa nas duas extremidades apresentam nós nas extremidades.
A velocidade do som no ar aumenta conforme a temperatura do ar aumenta.
Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.
Uma lupa é uma lente convergente usada para observar objetos próximos com aumento angular.
A energia armazenada em mola ideal é meio de k vezes x ao quadrado.
Materiais ferromagnéticos apresentam histerese e podem reter magnetização após a remoção do campo externo.
Em um circuito RC a constante de tempo é o produto de R por C.
Em corrente alternada simples a corrente e a tensão podem estar defasadas em noventa graus em circuito puramente capacitivo ou indutivo.
A temperatura de ebulição depende da pressão ambiente porque ocorre quando a pressão de vapor se iguala à pressão externa.
A difração é mais pronunciada quando o tamanho da abertura é muito maior que o comprimento de onda.
Aumentar a intensidade da luz acima do limiar aumenta a energia cinética máxima dos fotoelétrons.
O limite de resolução de um microscópio óptico está relacionado ao comprimento de onda da luz utilizada.
Luz natural é polarizada ao refletir em certos ângulos em superfícies dielétricas.
Referências oficiais: Editais e cadernos PF Cebraspe recentes, notas e gabaritos. Guia SI do BIPM para unidades e incertezas. Livros de física geral amplamente usados como Halliday e Resnick, Tipler e Mosca, Sears e Zemansky. Materiais de institutos metrológicos e guias de segurança para fontes luminosas. Verifique sempre versões atualizadas.