Um movimento circular é aquele em que o objeto ou ponto material se desloca em uma trajetória circular. Neste tipo de movimento, existe uma força centrípeta que muda a direção do vetor velocidade e é aplicada para o centro do círculo. A força centrípeta também é responsável pela aceleração centrípeta, a qual é orientada para o centro da circunferência-trajetória.
O movimento circular é dividido em duas classificações, de acordo com a ausência ou a presença de aceleração tangencial.
Análise dos movimentos circulares e suas grandezas
Na descrição dos movimentos lineares, as grandezas utilizadas eram as de deslocamento/espaço (s, h, x, y), de velocidade (v) e de aceleração (a). Na análise dos movimentos circulares são introduzidas novas grandezas, denominadas grandezas angulares. As grandezas angulares são medidas sempre em radianos.
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As grandezas angulares são estas a seguir:
- Deslocamento/espaço angular: φ (phi);
- Velocidade angular: ω (ômega);
- Aceleração angular: α (alpha);
- No caso do movimento circular uniforme (MCU) existe ainda o período T, uma propriedade também utilizada no estudo dos movimentos periódicos.
O Movimento Circular e as suas equações
Três equações determinam o movimento circular. Veja a seguir quais são elas:
- 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.
Classificações do Movimento Circular
Como já foi dito, existem duas classificações para o movimento circular, de acordo com a ausência ou a presença de aceleração tangencial. São elas: Movimento Circular Uniforme (MCU) e Movimento Circular Uniformemente Variado (MCUV).
Movimento circular uniforme (MCU)
No MCU, o corpo descreve uma trajetória circular, que pode ser uma circunferência ou um arco de circunferência. As características deste tipo de movimento são as seguintes: a velocidade escalar permanece constante e a velocidade vetorial apresenta módulo constante, mas sua direção é variável. A aceleração tangencial é nula (at = 0), diferentemente da aceleração centrípeta (ac ≠ 0).
No movimento circular uniforme, a fórmula da aceleração centrípeta apresenta-se da seguinte maneira: ac = v2/r (r é o raio da circunferência descrita pelo móvel0.
Um corpo em MCU apresenta um movimento repetitivo, pois passa de tempo em tempo no mesmo ponto da trajetória. Neste tipo de movimento, que é periódico, os conceitos de frequência e período são muito importantes.
A frequência é o número de voltas que o corpo dá em um determinado tempo (f = 1/T); enquanto o período é o tempo gasto para se completar um ciclo (T = 1/f).
Movimento circular uniformemente variado (MCUV)
Neste movimento, a velocidade varia e a aceleração angular constante apresenta valor diferente de zero.
Confira as equações angulares do MCUV:
(θ e θ0 são, respectivamente, a posição final e inicial da partícula).
(ω ω0 são, respectivamente, a velocidade angular final e inicial da partícula).
