Imagem 1: Movimento Circular
Adaptado por: Pacheco (2019)
MOVIMENTO CIRCULAR
Um Movimento Circular ocorre quando um móvel se desloca
numa trajetória circular. Quando esse móvel percorre espaços iguais em
intervalo de tempos iguais, ou seja, executa o movimento com velocidade
constante e, temos um Movimento Circular Uniforme.
Em nosso dia a dia podemos encontrar vários dispositivos
que descrevem Movimento Circular, como por exemplo o movimento executado pelas
polias de um guindaste; pelos ponteiros de um relógio; e pelas hélices de um
helicóptero.
O vetor velocidade de um objeto que
executa movimento circular uniforme tangencia-se à trajetória e possui módulo
(valor numérico) constante. Ao executar uma curva, o vetor velocidade sofre alterações de direção e sentido, portanto,
existe aceleração centrípeta (acp).
Imagem 1: Vetor velocidade X vetor aceleração centrípeta
Fonte: Silva (2019)
A aceleração centrípeta e a velocidade linear descritas
pela partícula possuem módulos iguais, porém, como passar do tempo, elas variam
em sentido e direção. Sendo assim, conhecemos a aceleração centrípeta de um
movimento circular da seguinte maneira:
acp = v2/R
Onde:
acp é aceleração
centrípeta
v2 é a velocidade ao quadrado
R é o raio da circunferência
Devemos considerar também o período, representado pela
letra T, e a frequência,
representada pela letra f desse
movimento.
O
período (tempo para realizar uma volta completa) é medido em segundos, e a
frequência (quanto de voltas é dado por tempo) é medida em hertz.
Essa
relação é expressa por:
T = 1/f ou f = 1/T
Além
das grandezas lineares há também as grandezas angulares que nos possibilitam
descrever as propriedades desse movimento.
Tabela 1: Grandezas lineares e angulares
Grandezas
lineares e grandezas angulares e suas unidades
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Grandezas
lineares
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Grandezas angulares
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Deslocamento
escalar: Δs (m)
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Deslocamento
angular: Δθ (rad)
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Velocidade escalar:
v (m/s)
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Velocidade angular: ω (rad/s)
|
Aceleração escalar:
a (m/s2)
|
Aceleração
angular: γ (rad/s2)
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Elaborado por: Pacheco (2019)
Dessa
forma temos a relação entre essas grandezas:
1-
Δs = Δθ . R
2-
v = ω . R
3-
a = γ . R
Imagem 2: Velocidade linear X velocidade angular
Fonte: Alves (2017)
Também
em qualquer instante do movimento a velocidade angular é igual a velocidade
angular média: ω = ωm = Δθ/ Δt
Ao
relacionarmos a velocidade angular com o período do movimento, temos:
ω = Δθ/Δt = 2.π/T e
sendo a frequência o inverso do período : ω =
2.π.f
Por
fim conseguimos determinar a equação horária do MCU. Partindo das grandezas
angulares, temos:
Desta
para o tempo t0 = 0, temos:
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O vídeo abaixo é do canal "Descomplica", no youtube, e nos serve para sanar qualquer dúvida que ainda possamos ter sobre Movimento Uniforme:
Vídeo 1: Movimento Circular
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