Antes de adentrarmos diretamente sobre as relações de dependência entre grandezas, é importante salientarmos que não há grandeza que varie isoladamente, isto é, cuja variação não implique a variação de outra(s). A temperatura diária depende do índice de insolação, a duração de uma viagem depende da velocidade desenvolvida, o resultado na avaliação mensal depende de quanto estudamos, conseguir ler um outdoor depende da distância a que estamos dele e de nossa capacidade visual, entre outros fatores.

Uma das preocupações dos cientistas e pesquisadores consiste em “modelar” um fenômeno, isto é, identificar grandezas importantes na sua ocorrência e determinar equações matemáticas que traduzam a dependência entre elas. Há vários tipos de equações matemáticas para modelar os inumeráveis fenômenos naturais. Estudaremos neste assunto alguns tipos de dependências entre as grandezas, bem como as equações matemáticas e os gráficos cartesianos que podemos utilizar para “modelar” uma dependência.

No entanto, a Física é uma ciência que se originou das reflexões dos primeiros filósofos gregos, no século VI a.C. Esses filósofos se perguntavam sobre a natureza do universo, isto é, do que seria feito e como se transformava. A Física foi se desenvolvendo ao longo dos séculos, até que, no final do século XIX, parecia ter atingido o seu ápice. Muitos cientistas acreditavam que nada mais havia para ser descoberto. Nessa época, ela era dividida nas seguintes partes:

MECÂNICA

A Mecânica estuda os movimentos nos seus mais variados aspectos: desde o simples movimento de uma bola de futebol chutada por um jogador até os complexos movimentos dos planetas e estrelas.

TERMOLOGIA

A Termologia estuda o calor. Ela procura responder a perguntas do tipo: “O que é o calor?”, “O que muda no interior de um corpo quando ele se aquece ou esfria?”, “O que faz com que a água ferva?”.

ÓPTICA

A Óptica estuda a luz. Com base nesse estudo são construídos os óculos, os binóculos, os microscópios e os grandes telescópios usados na observação dos astros.

ONDULATÓRIA

A Ondulatória é o estudo das Ondas, cujo exemplo familiar mais pertinente são as ondas do mar. Porém, há outras formas de ondas, como o som.

ELETROMAGNETISMO

O Eletromagnetismo estuda os fenômenos elétricos e magnéticos. Esse estudo explica o funcionamento de uma série de aparelhos que nos rodeiam: ferros de passar roupa, televisores, computadores, telefones, etc.

Física no ENEM: Guia Completo dos Principais Assuntos

A Física no ENEM é cobrada dentro do eixo das Ciências da Natureza e suas Tecnologias. O foco não está apenas em fórmulas, mas na aplicação prática dos conceitos físicos no cotidiano, exigindo interpretação de gráficos, situações-problema e fenômenos naturais. Abaixo, você confere um guia organizado hierarquicamente com os principais temas e seus respectivos desdobramentos.

1. Mecânica

Estuda os movimentos e as forças que os provocam. É uma das áreas mais cobradas no ENEM, pois se relaciona com o dia a dia: trânsito, esportes, quedas, etc.

Cinemática

Analisa o movimento dos corpos sem se preocupar com suas causas.

• Movimento Uniforme (MU)
• Movimento Uniformemente Variado (MUV)
• Gráficos de movimento (posição × tempo, velocidade × tempo)
• Queda livre e lançamento vertical

Dinâmica

Estuda as causas dos movimentos, baseando-se nas Leis de Newton.

• 1ª, 2ª e 3ª Leis de Newton
• Força de atrito
• Força peso e força normal
• Plano inclinado

Leis da Conservação e Energia Mecânica

Explora a relação entre forças e energia.

• Trabalho e potência
• Energia cinética e potencial
• Conservação da energia mecânica
• Teorema da energia cinética

Estática

Trata do equilíbrio dos corpos.

• Condições de equilíbrio
• Torque ou momento de força
• Centro de massa

2. Termologia

Analisa o calor e suas relações com a temperatura e a energia. O ENEM costuma cobrar em contextos como eficiência energética e funcionamento de máquinas térmicas.

Calorimetria

• Calor sensível e calor latente
• Trocas de calor
• Capacidade térmica e calor específico

Termometria

• Temperatura e escalas termométricas (Celsius, Kelvin, Fahrenheit)
• Dilatação térmica dos sólidos

Termodinâmica

• Leis da Termodinâmica
• Máquinas térmicas e rendimento
• Energia interna e trabalho de um gás

3. Óptica

Estuda a luz e os fenômenos relacionados à sua propagação. Muito aplicada em lentes, espelhos e fenômenos da visão.

Óptica Geométrica

• Propagação retilínea da luz
• Reflexão e espelhos planos
• Refração e lentes
• Formação de imagens

Fenômenos Ópticos

• Dispersão da luz (arco-íris, prisma)
• Cores dos objetos e da luz
• Ilusões ópticas e aplicações cotidianas

4. Ondulatória

Ramo da Física que estuda as ondas, vibrações e fenômenos relacionados, como som e luz.

Conceitos iniciais

• O que é uma onda
• Frequência, período, comprimento de onda, amplitude

Tipos de ondas

• Mecânicas x eletromagnéticas
• Transversais x longitudinais

Fenômenos ondulatórios

• Reflexão, refração, difração
• Interferência e ressonância
• Efeito Doppler

5. Eletricidade

Área que estuda a carga elétrica e os fenômenos associados, muito presente no ENEM em contextos de consumo, segurança e sustentabilidade.

Eletrostática

• Cargas elétricas
• Lei de Coulomb
• Campo e potencial elétrico

Eletrodinâmica

• Corrente elétrica
• Resistência e Lei de Ohm
• Associação de resistores
• Potência elétrica
• Efeito Joule

Circuitos elétricos

• Geradores e consumidores
• Análise de circuitos simples
• Aplicações no cotidiano (chuveiro, aparelhos domésticos)

6. Magnetismo e Eletromagnetismo

Estuda os campos magnéticos e sua relação com a eletricidade, presentes em motores, geradores e transformadores.

Magnetismo

• Ímãs e campo magnético
• Interação entre correntes e campos magnéticos

Eletromagnetismo

• Lei de Faraday
• Indução eletromagnética
• Funcionamento de transformadores e usinas

7. Física Moderna

Aborda conceitos desenvolvidos a partir do século XX, frequentemente cobrados no ENEM em contextos tecnológicos e científicos.

Teoria da Relatividade (noções básicas)

• Dilatação do tempo e contração do espaço
• Velocidade da luz como limite universal

Física Quântica (introdução)

• Dualidade partícula-onda
• Efeito fotoelétrico
• Aplicações: lasers, semicondutores

Radioatividade

• Tipos de radiação (alfa, beta, gama)
• Meia-vida
• Aplicações na medicina e na indústria

Até 1960 havia em todo o mundo diversos sistemas de unidades, isto é, conjuntos diferentes de unidades fundamentais que davam origem a inúmeras unidades derivadas. Grandezas como força e velocidade, por exemplo, tinham cerca de uma dezena de unidades diferentes em uso. Por essa razão, a 11º Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) criou o Sistema Internacional de Unidades (SI) com o objetivo de eliminar essa multiplicidade de padrões e unidades. O SI deveria atribuir a cada grandeza uma só unidade, o que foi acordado na 14º CGPM, em 1971. Nessa Conferência foram selecionadas as unidades básicas no SI: metro, quilograma, segundo, ampère, kelvin, mol e candela correspondentes às grandezas fundamentais: comprimento, massa, tempo, intensidade de
corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa. Do mesmo modo, foram estabelecidos os seus símbolos e unidades derivadas. Veja na tabela abaixo:

O progresso científico e tecnológico tem possibilitado a redefinição dos padrões dessas grandezas.