Movimento de uma partícula material

Movimento Circular Uniforme

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Uma partícula está animada de movimento circular uniforme quando a resultante das forças que sobre ela actuam é centrípeta, ou normal, perpendicular à velocidade, de intensidade constante. Uma força diz-se centrípeta, ou normal, quando aponta para o centro da trajectória, que é circular.

O módulo da velocidade é constante, mas a velocidade, grandeza vectorial, não é constante uma vez que varia em direcção, de instante para instante, porque a aceleração é centrípeta, como mostra a figura 1.

A aceleração é centrípeta porque a resultante das forças que actuam na partícula é centrípeta. Isto significa que a componente tangencial da resultante das forças que actuam sobre a partícula é nula. A componente tangencial da resultante das forças que actuam sobre a partícula mede a variação do módulo da velocidade. Como o movimento é uniforme, o módulo da velocidade é constante e, por isso:

De acordo com a 2ª Lei de Newton, Lei Fundamental da Dinâmica:

Características deste movimento

Período, TTempo que a partícula demora a descrever uma volta completa. A unidade SI é o segundo, s.

Frequência, f Número de voltas que a partícula dá por unidade de tempo, isto é, em cada segundo, sendo por isso o inverso do período. A unidade SI é o hertz, Hz ou s-1.

Velocidade, v Arco descrito pela partícula, por unidade de tempo.

Velocidade angular, w - Ângulo descrito pela partícula, por unidade de tempo.

A unidade SI é o radiano por segundo, rad s-1.

Relação entre a velocidade, v, e a velocidade angular, w

Aceleração centrípeta ou normal, acComponente da aceleração que mede a variação da direcção da velocidade da partícula.

Força centrípeta ou normal Componente da força que é responsável pela variação da direcção da velocidade da partícula.

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Adaptado de " Exercícios de Física - 11º ano " de Noémia Maciel, Mª Elisa Arieiro e Mª Manuela Gradim, da Porto Editora