velocidade angular física
Soluções para a tarefa
É fato conhecido que um dos objetivos principais da Física é estudar os movimentos. Dentre os mais variados tipos de movimento, há o movimento circular.
Com certeza, você já se deitou em uma rede e a fez balançar; ainda criança, se não foi também em uma rede, brincou em um balanço da praça pública ou da escola. Dos movimentos repetitivos, o movimento circular uniforme é o mais enfatizado. Se focarmos nossa atenção em um ponto sobre uma roda ou qualquer objeto que gire – por exemplo, uma roda gigante, veremos que este ponto retornará sempre ao mesmo lugar de maneira cadenciada. A partir dele, outras situações mais específicas, como o Movimento Harmônico, são analisados em momentos posteriores.
Para avaliar este tipo de movimento é necessário se tratar de uma grandeza chamada Velocidade Angular. É importante salientar que, para esta grandeza, alguns autores utilizam o termo frequência angular e outros, ainda utilizam o termo batimento. Todos dizem respeito à mesma grandeza física.
Suponha que um corpo está em movimento de rotação. Em um dado instante t1, um móvel se encontra à um certo ângulo θ1 medido em relação à certo ponto. Após certo tempo, no instante t2, um móvel se encontra à um certo ângulo θ2 medido em relação ao mesmo ponto.
Denominamos velocidade angular média a taxa de variação temporal do ângulo. Matematicamente:
A velocidade angular instantânea é determinada quando o valor de Δt tende a zero. Isto é:
Sabendo como o deslocamento angular varia em função do tempo [θ = f(t)], é possível calcular a velocidade angular ω em certo instante por derivação.
Podemos inferir, a partir da relação mostrada, que a unidade de medida da velocidade angular (no padrão internacional) é o rad/s (radiano por segundo).
Apenas para lembrar: Radiano é a unidade de medida de ângulo que é considerada o padrão internacional. É definida por um setor circular onde a distância percorrida na circunferência (arco) é igual ao raio do círculo. Vale, aproximadamente, 57,3°.
Essa definição de velocidade angular é válida para a rotação de um corpo rígido por inteiro, assim como para todas as partículas deste corpo.