O Movimento Circular Trabalho

INSTITUTO FEDERAL DO AMAZONAS

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

ATIVIDADE DE PESQUISA

MOVIMENTO CIRCULAR

MANAUS

2020

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Williams da Conceição dos Santos

Atividade de Pesquisa

Trabalho solicitado e apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na disciplina Física I, no Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, no Instituto Federal do Amazonas.

Profº Paula Brito

MANAUS

2020

MOVIMENTO CIRCULAR

Movimentos circulares é quando um móvel se desloca em trajetória de forma circular através de ângulos centrais φ (phi) em um lugar no espaço “s” medido na própria trajetória descrita pelo móvel.

O espaço trabalho é um arco indo da origem até a extremidade do arco, usando a denotação arco O^P.

O arco s se relaciona com o ângulo φ, em radianos, por:

[pic 1]

Sendo:

• s o espaço, também chamado de espaço linear, que determina a posição da trajetória do móvel.
• φ o ângulo em relação ao centro.
• R o raio da circunferência, é a distância do ponto do móvel ao centro.

O ângulo φ também localiza a posição do móvel, por conta disso pode ser chamado de espaço angular.

Assim como existe espaço angular, também existem a velocidade angular e aceleração angular, sendo as grandezas angulares formando a cinemática angular. Todas se relacionam com a grandezas lineares de modo que temos as seguintes equações:

[pic 2]

[pic 3]

Geralmente é trabalhado com a unidade de medida Radiano, porém, usa-se a unidade Grau. A definição de Radiano é medida do ângulo central φ que determina, em torno da circunferência, o arco s de cumprimento igual ao valor do raio.

Exemplos

Determine a velocidade angular de uma partícula que desenvolve um movimento circular uniforme em uma trajetória de raio uniforme igual a 0,5 m, com velocidade escalar constante de 2,0 m/s.

[pic 4]

VELOCIDADE ESCALAR E VELOCIDADE ANGULAR.

Na mecânica clássica, é muito importante ter o conhecimento da rapidez com qual um móvel sofre uma mudança de posição. Essa grandeza física que indica a tal rapidez é a velocidade escalar, sendo representada por Vm.

Existem dois tipos de velocidade escalar: a velocidade escalar média e a velocidade escalar instantânea.

A velocidade escalar média é quando um móvel percorre um determinado espaço em espaços iguais e tempos iguais. A formula da velocidade escalar média é:

[pic 5]

A velocidade escalar instantânea é o valor limite que tende  quando  tende a zero. Sua equação é:[pic 6][pic 7]

 [pic 8]

Existe também velocidade em movimento curvilíneo, também chamado de velocidade angular, geralmente ela sempre aparece quando um móvel está em um movimento circular, passando entre um arco “s”, da origem até extremidade do arco em uma determinada quantidade de tempo. Após esse intervalo de tempo, o raio R que acompanha a partícula em seu movimento descreve um ângulo Δθ.

Essa relação entre o ângulo descrito pela partícula e o intervalo de tempo gasto por ele é chamado de velocidade angular, sendo sua equação:

[pic 9]

Exemplo:

O melhor exemplo da demonstração da velocidade instantânea é o velocímetro de um automóvel, que no instante que seu ponteiro indica a velocidade é o que seria a velocidade no momento.

Um móvel realiza uma viagem entre duas cidades A e B, com 240 Km de distância uma da outra. Nesta viagem demora cerca de 3 horas (h) para completar o percurso. Sendo assim, este móvel sofreu uma variação de espaço de 80 Km a cada 1 hora de viagem.

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