Question

Alguém pode me ajudar a fazer um desenvolvimento para um trabalho para uma professora muito exigente sobre Dinâmica Do Movimento Circular

Answer 1

O movimento circular uniforme (MCU) é o movimento no qual o corpo descreve trajetória circular, podendo ser uma circunferência ou um arco de circunferência. A velocidade escalar permanece constante durante todo o trajeto e a velocidade vetorial apresenta módulo constante, no entanto sua direção é variável. A aceleração tangencial é nula (at = 0), porém, com a aceleração centrípeta não ocorre o mesmo, ou seja, a aceleração não é nula (ac ≠ 0). A direção da aceleração centrípeta, em cada ponto da trajetória, é perpendicular à velocidade vetorial e aponta para o centro da trajetória. O módulo da aceleração centrípeta é escrito da seguinte forma: ac = v2/r, onde r é o raio da circunferência descrita pelo móvel.

Um corpo que descreve um movimento circular uniforme passa de tempo em tempo no mesmo ponto da trajetória, sempre com a mesma velocidade. Assim, podemos dizer que esse movimento é repetitivo, e pode ser chamado de movimento periódico. Nos movimentos periódicos existem dois conceitos muito importantes que são: frequência e período.

Frequência: é o número de voltas que o corpo efetua em um determinado tempo (f = 1/ T).

Período: é o tempo gasto para se completar um ciclo (T = 1/ f).

Ao observar a definição de período e de frequência podemos dizer que o período é o inverso da frequência.

Equações do Movimento Circular

As equações que determinam o movimento circular são as seguintes:

Posição angular: S = φ .R, onde R é o raio da circunferência.
Velocidade angular média: ωm = Δφ/Δt
Aceleração centrípeta: ac = v2/R, onde R é o raio da circunferência.

Força Centrípeta

Para que um móvel possa descrever o movimento circular uniforme é necessário que esteja atuando uma força sobre ele, de modo que faça com que ele mude de posição, pois se tal fato não ocorrer o móvel passaria a descrever um movimento retilíneo uniforme. Essa força tem o nome de força centrípeta, e matematicamente é descrita da seguinte forma:

Fc = m. ac

Onde ac é a aceleração centrípeta, ac = v2/R. Substituindo na equação acima temos:



Fc = m. v2/R

A força centrípeta é sempre direcionada para o centro da circunferência. No cotidiano existem alguns exemplos de força centrípeta como a secadora de roupas e os satélites que ficam em órbita circular em torno do centro da Terra.