O estudo do movimento circular uniforme (MCU)

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01/06/2012 10:47

Estudo do movimento circular uniforme (MCU)

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Estudo do movimento circular uniforme (MCU)

Podemos definir o movimento circular uniforme como um movimento que contêm uma trajetória circular e uma velocidade escalar constante e nula. Sua função horária dos espaços é a do primeiro grau.

Movimentos periódicos

* Definição

O MCU é um tipo de movimento periódico, assim como qualquer outro movimento onde a posição, a velocidade e a aceleração se repetem igualmente, em intervalos de tempos iguais.

*Período: T

Podemos considerar como período T, o menor espaço de tempo, para que a posição, a velocidade e a aceleração se repitam igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que o período T, é o tempo que um objeto gasta para dar uma volta integral em sua trajetória circular.

* Frequência: f

Podemos considerar a freqüência como sendo a quantidade de vezes que a posição, a velocidade e a aceleração se repetem igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que a frequência é o total do número de voltas realizadas pelo objeto em uma determinada unidade de tempo.

Considerando n como o número de voltas realizadas pelo objeto em um determinado espaço de tempo, a frequência será calculada através da seguinte equação:

* Relação entre período e frequência

A partir da definição do período, a posição, a velocidade e a aceleração de um objeto irá se repetir uma única vez, ou seja, n = 1.

A partir da expressão da frequência temos:

Unidades

Considerando o SIU, temos:

A freqüência de um movimento circular uniforme é medida através da “rotação por minuto” (RPM), ou “rotação por segundo” (RPS).

Por exemplo, se 1 minuto é igual a 60 segundos, consequentemente temos:

Velocidades escalares no movimento circular e uniforme

Sempre no movimento circular uniforme, as velocidades escalares e lineares serão constantes, e com isso, seus valores médios e instantâneos irão coincidir.

É importante ressaltar que para o móvel realizar uma volta completa em uma trajetória circular de raio R, seu deslocamento será de 2πR, seu ângulo descrito será de 2π rad, e seu tempo gasto é representado pelo período T. Vejamos:

Não podemos esquecer que a frequência é o contrário do período,