Movimento circular uniforme

Mecânica clássica
Diagramas de movimento orbital de um satélite ao redor da Terra, mostrando a velocidade e aceleração.
Cinemática Deslocamento Velocidade Velocidade escalar Aceleração Aceleração centrípeta Movimento uniforme Movimento uniformemente variado Movimento retilíneo Movimento parabólico Movimento circular Movimento circular uniforme Movimento curvilíneo Movimento harmônico simples Movimento harmônico complexo
Dinâmica Força Inércia Produto de inércia Leis de Newton Primeira Lei de Newton Segunda Lei de Newton Terceira Lei de Newton Equações de movimento Ressonância
História História da física
Trabalho e Mecânica Energia cinética Energia potencial Trabalho Conservação da energia Força conservativa Força de contato Função de Lagrange Potência Retropropulsão Princípio de Hamilton
Sistema de partículas Centro de massa Corpo rígido Momento linear Conservação do momento linear Equilíbrio dinâmico Princípio de d'Alembert Sistema massa-mola
Colisões Impulso Colisão elástica Colisão inelástica
Movimento rotacional Posição angular Deslocamento angular Velocidade angular Aceleração angular Momento de inércia Torque Momento angular
Sistemas Clássicos Sistema dinâmico Sistema linear Sistema não linear Sistema hamiltoniano Sistema caótico
Formulações Mecânica newtoniana Mecânica hamiltoniana Mecânica lagrangiana Mecânica KvN Equação de Udwadia-Kalaba Mecânica de Routhian
Gravitação Lei da gravitação universal Princípio da superposição Constante gravitacional Velocidade de escape Leis de Kepler Princípio da equivalência
Físicos Isaac Newton Leonhard Euler Joseph-Louis Lagrange Pierre-Simon Laplace Galileu Galilei William Rowan Hamilton Johannes Kepler

O movimento circular uniforme (MCU) consiste em um tipo de movimento de trajetória circular em que o módulo da velocidade, ou velocidade escalar, é constante. Embora a velocidade escalar não varie nesse tipo de movimento, a partícula está acelerada em tal movimento, pois a direção e sentido do vetor velocidade variam com o tempo.

Esta aceleração, denominada aceleração centrípeta, é de magnitude constante e dirigida o tempo todo em direção ao eixo de rotação. Ela é produzida por uma força centrípeta, que também é de magnitude constante e direcionada para o eixo de rotação.

No caso de rotação em torno de um eixo fixo de corpo rígido que não seja desprezivelmente pequeno em comparação com o raio do caminho, cada partícula do corpo descreve um movimento circular uniforme com a mesma velocidade angular, mas com velocidade e aceleração variando com a posição em relação ao eixo.

Aceleração centrípeta

Ver artigo principal: Aceleração centrípeta

O somatório das forças neste tipo de movimento é nulo na componente tangencial (componente da aceleração com direção igual à do vetor velocidade podendo ter sentido diferente) e não nulo na componente normal ou centrípeta (sendo esta componente direcionada para o centro da curva) à trajetória. Como tal, o valor absoluto da velocidade (o módulo do vetor velocidade) é constante, variando a sua direção e sentido.

No caso do MCU, a aceleração centrípeta é constante, uma vez que o raio da trajetória é constante por definição, e a velocidade V é também constante dado que a aceleração tangencial é nula.

Velocidade angular

Ver artigo principal: Velocidade angular

Esquema das forças

Num sistema de coordenadas polares, podemos exprimir a posição do corpo em função do ângulo $\theta$. Podemos então definir:

Velocidade angular

$\omega ={\frac {d\theta }{dt}}$

Frequência e período

Como a velocidade é constante e não nula, podemos escrever

${\omega }={\frac {2\pi }{T}}$ e ${\omega }=2{\pi }f$,

onde T é o período, f é a frequência e $\omega$ (omega) é a velocidade angular da partícula, dada por $\omega ={\frac {v}{R}}$

Ver também

• Movimento circular

Referências

Bibliografia

• Halliday, David (2012). Fundamentos de Física Volume 1 - Mecânica (9ª ed). Rio de Janeiro, RJ: LTC - Livros Técnicos e Científicos