1. MOVIMENTO CIRCULAR
Estudamos o movimento retilíneo até o momento. Mas, existe um outro tipo de movimento muito comum no cotidiano: o movimento circular. Este movimento pode ser completo (quando o corpo completa uma volta) ou não. Vamos definir algumas grandezas especiais associadas a esse tipo de movimento.
1.1 Período (T)
Um movimento periódico é caracterizado por se repetir ao longo do tempo. No movimento circular, a repetição ocorre quando o corpo completa uma volta. O tempo que leva para completar uma volta é o período (T), medido em segundos.
1.2 Frequência (f)
A frequência é uma grandeza bastante usada no cotidiano. Pense no nosso coração. O movimento que o coração realiza é periódico (apesar de não ser circular). O número de vezes que o coração bate (completa o movimento de sístole e diástole) é denominada frequência cardíaca.
Portanto, no movimento circular, a frequência é o número de voltas dadas em um certo intervalo de tempo. A frequência e o período estão relacionados pela fórmula.
\(f = \frac{1}{T}\)
Unidades: 1/s (Hertz – Hz) no SI; rpm (rotações por minuto).
Obs: divida o valor por 60 para transformar rpm para Hz.
2. DESLOCAMENTO ANGULAR (Δθ)
Os “personagens” do movimento circular são: a distância percorrida (Δs), a velocidade (v) e a aceleração (a). No movimento circular, para cada personagem, existe a sua equivalência: deslocamento angular (Δθ), a velocidade angular (ω) e a aceleração angular (α).
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Movimento retilíneo |
Movimento circular |
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Distância (Δs) |
Deslocamento angular (Δθ) |
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Velocidade (v) |
Velocidade angular (ω) |
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Aceleração (a) |
Aceleração angular (α |
No movimento circular, é mais simples analisar o ângulo descrito pelo corpo. Suponha que o ângulo inicial (θ0) do corpo é zero. O corpo se desloca para a posição 90º (θ). O deslocamento angular é de 90º (90º – 0º = 90º).
Portanto, o deslocamento angular é dado por:
\( \Delta \theta = \theta – \theta_0 \)
A unidade de medida é o radiano (rad).
Pegadinha do Malandro: na Física, não trabalhamos com a unidade graus. Por isso, lembre-se que 2π rad equivale a 360º. Faça uma regra de três para converter o valor de graus para rad.
3. VELOCIDADE ANGULAR MÉDIA (ω)
No movimento retilíneo, a velocidade é definida como a razão entre a distância percorrida e o intervalo de tempo para percorrer essa distância. No movimento circular, a velocidade angular é semelhante.
A velocidade angular (ω) é definida como a razão entre o deslocamento angular e o intervalo de tempo necessário para o corpo se deslocar entre as duas posições dentro da curva.
\( \omega=\frac{\Delta \theta}{\Delta t} \)
A unidade no SI é radianos por segundo (rad/s).
4. ACELERAÇÃO ANGULAR (α)
No movimento retilíneo, a aceleração é definida como a razão entre a variação da velocidade e o intervalo de tempo para essa mudança ocorrer. No movimento circular, a aceleração angular é semelhante.
A aceleração angular (α) é definida como a razão entre a variação da velocidade angular e o intervalo de tempo necessário para ocorrer essa mudança de velocidade.
\( \alpha =\frac{\Delta \omega}{\Delta t} \)
A unidade no SI é radianos por segundo ao quadrado (rad/s2).