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MCU e a aceleração centrípeta

Durante o estudo dos conceitos físicos a respeito do movimento circular, este parece ser um movimento complexo e que possui poucas aplicações no cotidiano. Mas, pelo contrário, o movimento circular, como diversos conteúdos da Física, também possui grande aplicação cotidiana: no movimento da roda de uma moto, da roda gigante em um parque de diversão, etc.

Da mesma forma que encontramos a aceleração no movimento escalar também a encontramos no movimento circular. A aceleração é dita escalar quando se trata de um movimento retilíneo e centrípeto, quando o movimento é circular. Sendo assim, podemos dizer que a aceleração centrípeta é a responsável por mudar, a cada instante do movimento, o sentido da velocidade linear.

Quando um corpo descreve uma trajetória circular é porque sobre ele atua uma aceleração, cuja direção aponta sempre para o centro do círculo, tendendo a mudar a direção da velocidade linear. Pelo fato de essa aceleração apontar para o centro, ela recebe o nome de aceleração centrípeta.

De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força que age sobre um corpo provoca uma aceleração nele, sendo a direção dessa aceleração perpendicular ao vetor velocidade linear. Portanto, a aceleração também sempre aponta para o centro da curva.

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Quando se trata de um movimento circular uniforme, a aceleração tangencial é zero, porém somente existirá a aceleração centrípeta. Vejamos a figura acima: nela há uma partícula descrevendo um movimento circular uniforme (sentido anti-horário) cuja aceleração centrípeta pode ser determinada em quatro pontos distintos. Ainda com relação à figura, podemos ver que a velocidade linear da partícula é tangente à trajetória, já que a aceleração centrípeta possui a direção do raio da circunferência.

A aceleração centrípeta e a velocidade linear descritas pela partícula possuem módulos iguais, porém, como passar do tempo, elas variam em sentido e direção. Sendo assim, conhecemos a aceleração centrípeta de um movimento circular da seguinte maneira:

Fazendo uma relação da aceleração centrípeta do movimento circular uniforme em função da velocidade angular do mesmo movimento, temos:

Como: v ω.R

Temos:

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Partícula descrevendo um movimento circular uniforme com aceleração centrípeta

Partícula descrevendo um movimento circular uniforme com aceleração centrípeta

Por: Domiciano Correa Marques da Silva