O Movimento Circular Uniforme ocorre quando um corpo se movimenta em uma trajetória circular com velocidade constante em módulo. Apesar de o valor da velocidade não mudar, a direção está sempre mudando, o que significa que há uma aceleração, chamada de aceleração centrípeta.
Características do MCU
- Trajetória: circular
- Velocidade escalar (módulo): constante
- Movimento: contínuo e periódico
Grandezas importantes no MCU
1. Período (T)
É o tempo que o corpo leva para dar uma volta completa.
Unidade: segundos (s)
2. Frequência (f)
É o número de voltas completas por segundo.
Unidade: hertz (Hz)
A relação entre período e frequência é:
\[
f = \frac{1}{T}
\]
3. Velocidade escalar (v)
É constante em módulo e representa o quanto o corpo percorre ao longo da circunferência.
\[
v = \frac{2\pi R}{T}
\]
ou
\[
v = 2\pi R f
\]
Onde:
\( R \) é o raio da trajetória,
\( T \) é o período,
\( f \) é a frequência.
4. Aceleração centrípeta (\( a_c \))
Mesmo com velocidade constante, há mudança de direção, o que implica em uma aceleração voltada para o centro da trajetória.
\[
a_c = \frac{v^2}{R}
\]
5. Velocidade angular (\( \omega \))
Relaciona o ângulo girado com o tempo. É constante no MCU.
\[
\omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi f
\]
Ela também se relaciona com a velocidade escalar:
\[
v = \omega R
\]
Representação gráfica
#inserir imagem aqui# – Ilustração de um corpo se movendo em trajetória circular, com indicação do vetor velocidade tangente, vetor aceleração centrípeta apontando para o centro, raio e sentido de rotação.
Tabela Resumo das Fórmulas
Grandeza | Fórmula |
---|---|
Frequência | \( f = \frac{1}{T} \) |
Velocidade escalar | \( v = \frac{2\pi R}{T} = 2\pi R f \) |
Aceleração centrípeta | \( a_c = \frac{v^2}{R} \) |
Velocidade angular | \( \omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi f \) |
Relação entre \( v \) e \( \omega \) | \( v = \omega R \) |