Movimento Circular

O movimento circular abrange a verificação da movimentação curvilínea ou circular de um corpo.

O movimento circular (MC) é uma grandeza física responsável por representar uma movimentação circular ou curvilínea de um móvel. Existem algumas grandezas variáveis de importante consideração ao longo desse movimento. A velocidade angular, o período e a frequência, serão fundamentais para a realização do movimento circular.

O período é representado em segundos, e diz respeito ao intervalo de tempo. Já a frequência trata da continuidade, medida em hertz. Dessa forma, ela será a determinante para o número de vezes que ocorre a rotação. Um exemplo prático é um atleta correndo em uma pista circular. Ele pode levar x segundos (período) para realizar o contorno. Podendo, igualmente, fazer uma vez ou várias vezes (frequência).

movimento circular em ação
Representação do movimento circular. (Imagem: Reprodução)

Movimento Circular Uniforme (MCU)

O movimento circular uniforme é caracterizado pela movimentação circular de um móvel sob uma velocidade em constante. Para o estudo de MCU, destaca-se sua importância no entendimento e observação de motores, sistemas de engrenagem e roldanas. Além disso, em movimentos de satélites (seja naturais e artificiais) é possível notar aplicação do MCU.

O vetor velocidade de um específico objeto, dessa forma, executa um MCU tangente à trajetória, apresentando valor numérico em constante. Ou seja, na execução de uma trajetória curvilínea, a velocidade sofrerá alterações em sua direção e igualmente no sentido. Por conseguinte, há a aceleração centrípeta aginda oaCP).

A aceleração centrípeta, então, tem por função a alteração de direção e sentido de um vetor velocidade. Na figura de representação da força, nota-se o vetor velocidade perpendicular à aCP e tangente à trajetória imposta. A aCP, por meio disso, é destacada pela razão do quadrado da velocidade (v) e o raio da trajetória existente. Definida como:

aCP = v²/r

Movimento Circular Uniformemente Variado

Já o movimento circular uniformemente variado (MCUV), por sua vez, descreve igualmente uma trajetória em curva. Contudo, a sua velocidade apresentará variação conforme o passar do tempo. Dessa forma, o MCUV tratará de um objeto que parte do repouso e dá início ao seu movimento.

Força Centrípeta

A força centrípeta tem ocorrência em movimentos circulares. Ela tem seu cálculo realizado a partir dos conceitos perpassados da Segunda Lei de Newton. Dessa forma, baseado no Princípio da dinâmica, a fórmula de Força Centrípeta está representada por:

Fc = m.a

Nisso, as representações estariam definidas em:

  • Fc =  Força Centrípeta (Newtons/N)
  • m = massa (kg)
  • a = aceleração (m/s²)

Grandezas Angulares

Diferentemente do que existe nos movimentos do tipo linear, os movimentos circulares abrangem as chamadas grandezas angulares. Medidas em radianos, elas podem ser:

Posição Angular: representada por phi (φ), do grego, esta grandeza refere-se ao arco de um trecho a partir da trajetória. Para o cálculo da posição angular, estabelece-se: S = φ.r

Deslocamento Angular: representação por delta phi (Δφ), onde há a definição da posição angular final e inicial de uma trajetória. Para o cálculo do deslocamento angular, estabelece-se: Δφ= ΔS/r

Velocidade Angular: representação por ômega (ω), do grego. A velocidade angular indicará o deslocamento angular referente ao intervalo de tempo existente em uma trajetória. Para o cálculo da velocidade angular, estabelece-se: ωm = Δφ/Δt

Aceleração Angular: de representação por alpha (α), do grego. A aceleração angular determinará qual o deslocamento sofrido em meio a um intervalo de tempo existente em uma trajetória. Para o cálculo da aceleração angular, estabelece-se: α= Δφ/ Δt

Referências

Física Básica – Volume Único, por Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo de Toledo Soares e Ronaldo Fogo

Mateus Bunde
Por Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Teste seu conhecimento

01. [MACK] Devido ao movimento de rotação da Terra, uma pessoa sentada sobre a linha do Equador tem velocidade escalar, em relação ao centro da Terra, igual a:

Adote: Raio equatorial da Terra = 6 300 km e π = 22
7

a) 2250 Km/h

b) 1650 Km/h

c) 1300 Km/h

d) 980 Km/h

e) 460 Km/h

02. [UFCE] Um automóvel se desloca em uma estrada horizontal com velocidade constante de modo tal que os seus pneus rolam sem qualquer deslizamento na pista. Cada pneu tem diâmetro D = 0,50 m, e um medidor colocado em um deles registra uma frequência de 840 rpm. A velocidade do automóvel é de:

a) 3 π m/s

b) 4 π m/s

c) 5 π m/s

d) 6 π m/s

e) 7 π m/s

01. [B]

02. [E]

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