O que é o movimento circular uniforme? Esse tipo de assunto é discutido paralelamente à física a fim de calcular qual é a velocidade de um objeto quando sempre está em sua velocidade uniforme.
Pelas fórmulas, também se consegue calcular sua aceleração e até mesmo o caminho que teria sido percorrido.
Nesse artigo de hoje, a gente do Descomplica preparou um super guia para você aprender mais sobre o assunto! Portanto, se quiser saber mais, basta que continue a leitura aqui conosco porque vai ter muita coisa boa a seguir!
E, claro, ao final do artigo você conta com uma super lista de exercícios que irá te ajudar a colocar o conteúdo em prática.
Movimento circular uniforme e fórmulas
O movimento circular uniforme conta com algumas fórmulas que irão te ajudar a entender mais sobre a velocidade que determinado objeto tem ao mesmo tempo em que se consegue calcular a sua aceleração e a distância percorrida.
A fórmula principal sobre o tema é a = V²/ R, em que se tem: V = velocidade (m/s); R = raio da trajetória circular (m) e a = aceleração centrípeta (m/s²).
Além disso, também é crucial que você tenha na ponta da língua esta aqui: ∆φ = φf – φi, onde φf é o espaço angular final e φi se trata do espaço angular inicial.
Outra que você precisa saber de cabeça e sem nenhuma colinha na hora em que for fazer a prova é θf = θi + ω.t.
Neste caso, pode-se dizer que: θf = espaço angular final; θi = espaço angular inicial; ω = velocidade angular; e o t = período de tempo.
Por fim, mas não menos importante, também é válido salientar que temos o L/∆t = R . (θ/ ∆t) e V = R . ω, que você também vai ter que usar nas suas aulas de física.
Em suma, é importante dizer que você precisa ter essas fórmulas decoradas porque não vai conseguir usar cola quando for fazer o Exame Nacional do Ensino Médio.
E quem já está nos anos finais sabe que o movimento circular uniforme é um dos assuntos que mais tendem a cair no Enem.
Exercícios sobre movimento circular uniforme
Seguem, abaixo, alguns exercícios com gabarito sobre movimento circular uniforme. Dessa forma, você vai conseguir praticar as fórmulas que aprendeu logo acima e saber se acertou ou se errou nas contas.
1. Um móvel realizando movimento circular uniforme em uma trajetória de 5m de raio descreve 20 voltas em 4 segundos. Determine:
a) o período do movimento, em s;
b) sua frequência, em Hz;
c) a velocidade angular, em rad/s;
d) a velocidade linear, em m/s;
2. Uma cinta funciona solidária com dois cilindros de raios R1=10cm e R2=50cm. Supondo que o cilindro maior tenha uma frequência de rotação f2=60rpm:
a) Qual a frequência de rotação f1 do cilindro menor?
b) Qual a velocidade linear da cinta?
3. As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura. O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Em que opção abaixo a roda traseira dá maior número de voltas por pedalada?
Gabarito
1. a) 0,2s
b) 5hz
c) 10πrad/s
d) 50πm/s
2. a) 300rpm
b) πm/s
3. A
LISTA DE EXERCÍCIOS
1. Apesar de toda a tecnologia aplicada no desenvolvimento de combustíveis não poluentes, que não liberam óxidos de carbono, a bicicleta ainda é o meio de transporte que, além de saudável, contribui com a qualidade do ar. A bicicleta, com um sistema constituído por pedal, coroa, catraca e corrente, exemplifica a transmissão de um movimento circular.
Pode-se afirmar que, quando se imprime aos pedais da bicicleta um movimento circular uniforme,
I. o movimento circular do pedal é transmitido à coroa com a mesma velocidade angular.
II. a velocidade angular da coroa é igual à velocidade linear na extremidade da catraca.
III. cada volta do pedal corresponde a duas voltas da roda traseira, quando a coroa tem diâmetro duas vezes maior que o da catraca.
Está correto o contido em, apenas
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e III.
e) II e III.
2. Um ponto material percorre uma circunferência de raio igual a 0,1m em movimento uniforme de forma, a dar 10 voltas por segundo. Determine o período do movimento.
a) 10,0 s
b) 10,0 Hz
c) 0,1 Hz
d) 0,1 s
e) 100 s
3. Uma roda tem 0,4m de raio e gira com velocidade constante, dando 20 voltas por minuto. Quanto tempo gasta um ponto de sua periferia para percorrer 200 m:
a) 8 min
b) 12,5 min
c) 3,98 min
d) n.d.a.
4. Uma partícula percorre uma trajetória circular de raio 10m com velocidade constante em módulo, gastando 4,0s num percurso de 80m. Assim sendo, o período e a aceleração desse movimento serão, respectivamente, iguais a:
