Cinemática 14 – MOVIMENTO CIRCULAR

Formulário completo de Física com informações úteis

(dicas para vestibulares)

Cinemática 14

MOVIMENTO CIRCULAR

Movimento circular Uniforme (MCU)

No MCU a trajetória do corpo é uma circunferência e o módulo de sua velocidade permanece constante no decorrer do tempo.

Conceitos e definições

Período (T) de um movimento circular uniforme (MCU)  definido como sendo o tempo que o móvel demora para efetuar uma volta completa (ciclo). Como o MCU é um movimento periódico, esse tempo é constante e representado pela letra (T).

Frequência (f) de um MCU  definida com sendo o número de voltas completas (ciclos) que um móvel ou ponto material efetua na unidade de tempo.

Unidades de frequência no SI  são normalmente usadas: (voltas)/s, ou (ciclos)/s, (oscilações)/s ou ainda (vibrações)/s, às quais denominam-se hertz, cujo símbolo é Hz, todas do sistema internacional de unidades (SI).

Utilizam-se também as unidades:

Algumas vezes pode surgir também como unidade de frequência a rpm (rotações por minuto), cuja relação com o Hz (rotações por segundo) é: 1 Hz = 60 rpm.

Velocidade escalar (V) de um MCU Para qualquer móvel em MCU, o espaço percorrido

(ΔS) durante um período Δt = T (tempo que demora para efetuar uma volta completa) será ΔS=2πR, onde R é o raio da circunferência.

Velocidade angular (W) de um MCU observe na figura que, no intervalo de tempo Δt = t – t_o, o raio que acompanha o móvel em seu movimento descreveu “varreu” um ângulo Δφ = φ – φ_o.

Relação entre velocidade escalar (V) e angular (W)

Acoplamento de polias e engrenagens

 

Informações úteis (dicas)

Os dois carros A e B da figura mantêm-se lado a lado numa pista circular, no intervalo de tempo Δt.

As bicicletas possuem coroas dentadas dianteiras (onde estão os pedais) unidas por uma corrente às coroas dentadas traseiras (ligadas ao eixo da roda traseira).

O número de voltas efetuadas pela roda traseira a cada pedalada, que corresponde a uma volta completa dos pedais da roda dentada dianteira, depende do tamanho relativo das coroas que estão ligadas pela corrente e obedecem à relação f_d.R_d = f_t.R_t.

Observe que a frequência da roda dentada traseira (f_t) é a mesma que a da roda traseira.

Assim, se você quiser manter alta velocidade, você deve acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de menor raio e se você quiser fazer menos esforço numa subida íngreme, você deve acionar a coroa dianteira de menor raio com a coroa traseira de maior raio (veja que nesse caso a velocidade diminui)

Função horária do MCU

 

Movimento circular uniformemente variado (MCUV)