Boundless Physics

Overview of Non-Uniform Circular Motion

Non-uniform Circular Motion denota uma mudança na velocidade de movimento de uma partícula ao longo de um caminho circular.

O que queremos dizer com movimento circular não-uniforme? A resposta está na definição de movimento circular uniforme, que é um movimento circular com velocidade constante. Segue-se então que o movimento circular não-uniforme denota uma mudança na velocidade da partícula em movimento ao longo do caminho circular. Note especialmente a mudança no tamanho do vetor de velocidade, denotando mudança na magnitude da velocidade.

Diagrama de movimento circular não-uniforme: No movimento circular não-uniforme, a magnitude da velocidade angular muda com o tempo.

A mudança de direção é contabilizada pela aceleração radial ( aceleração centrípeta ), que é dada pela seguinte relação: \{a}_text{r} = {v} ^2}{v} ^2}{r}{texto{r}}. A mudança na velocidade tem implicações na aceleração radial (centrípeta). Existem duas possibilidades:

1: O raio de circunferência é constante (como no movimento ao longo de um carril circular ou via motorizada). Uma alteração no \texto{v} irá alterar a magnitude da aceleração radial. Isto significa que a aceleração centrípeta não é constante, como é o caso de um movimento circular uniforme. Quanto maior for a velocidade, maior será a aceleração radial. Uma partícula movendo-se a uma velocidade maior precisará de uma força radial maior para mudar de direção e vice-versa quando o raio da trajetória circular for constante.

2: A força radial (centrípeta) é constante (como um satélite girando sobre a terra sob a influência de uma força de gravidade constante). O movimento circular ajusta o seu raio em resposta às mudanças de velocidade. Isto significa que o raio da trajetória circular é variável, ao contrário do caso do movimento circular uniforme. Em qualquer eventualidade, a equação de aceleração centrípeta em termos de “velocidade” e “raio” deve ser satisfeita. O importante aqui é notar que, embora a mudança na velocidade da partícula afete a aceleração radial, a mudança na velocidade não é afetada pela força radial ou centrípeta. Precisamos de uma força tangencial para afetar a mudança na magnitude de uma velocidade tangencial. A aceleração correspondente é chamada de aceleração tangencial.

Em ambos os casos, a velocidade angular em movimento circular não-uniforme não é constante como \omega = \frac{\i}{\i1}{\i1}{\i1}frac{\i}{\i} e \i}text{\i} é variável.