Movimento Circular

Nesse artigo, faremos uma análise da dinâmica dos movimentos curvilíneos, nos quais a velocidade varia em direção e, portanto, há aceleração centrípeta. Mas antes, explicaremos o que é o Movimento Circular Uniforme, o MCU.

O movimento circular uniforme (MCU) é o movimento no qual o corpo descreve trajetória circular, podendo ser uma circunferência ou um arco de circunferência. A velocidade escalar permanece constante durante todo o trajeto e a velocidade vetorial apresenta módulo constante, no entanto sua direção é variável. A aceleração tangencial é nula (a_t = 0), porém, com a aceleração centrípeta não ocorre o mesmo, ou seja, a aceleração não é nula (a_c ≠ 0). A direção da aceleração centrípeta, em cada ponto da trajetória, é perpendicular à velocidade vetorial e aponta para o centro da trajetória. O módulo da aceleração centrípeta é escrito da seguinte forma: a_c = v²/r, onde r é o raio da circunferência descrita pelo móvel. 

Um corpo que descreve um movimento circular uniforme passa de tempo em tempo no mesmo ponto da trajetória, sempre com a mesma velocidade. Assim, podemos dizer que esse movimento é repetitivo, e pode ser chamado de movimento periódico. Nos movimentos periódicos existem dois conceitos muito importantes que são: frequência e período. 
Frequência: é o número de voltas que o corpo efetua em um determinado tempo(f = 1/ T). 
Período: é o tempo gasto para se completar um ciclo (T = 1/ f). 
Ao observar a definição de período e de frequência podemos dizer que o período é o inverso da frequência. 

Equações do Movimento Circular 

As equações que determinam o movimento circular são as seguintes: 
Posição angular: S = φ .R, onde R é o raio da circunferência. Velocidade angular média: ω_m = Δφ/Δt Aceleração centrípeta: a_c = v²/R, onde R é o raio da circunferência. 

Força Centrípeta 

Para que um móvel possa descrever o movimento circular uniforme é necessário que esteja atuando uma força sobre ele, de modo que faça com que ele mude de posição, pois se tal fato não ocorrer o móvel passaria a descrever um movimento retilíneo uniforme. Essa força tem o nome de força centrípeta, e matematicamente é descrita da seguinte forma:

F_c = m. a_c

Onde ac é a aceleração centrípeta, a_c = v²/R. Substituindo na equação acima temos:

F_c = m. v²/R

A força centrípeta é sempre direcionada para o centro da circunferência. No cotidiano existem alguns exemplos de força centrípeta como a secadora de roupas e os satélites que ficam em órbita circular em torno do centro da Terra.

Fonte da página: http://www.brasilescola.com/fisica/movimento-circular.htm