Continuamos a estudar o movimento circular. Neste capítulo vamos tratar o movimento circular uniformemente variado, ou seja, o movimento em que a velocidade angular varia de maneira proporcional ao tempo. Neste caso a aceleração angular do movimento é constante.
Podemos abordar o movimento circular de duas maneiras. Uma delas é através das grandezas angulares. A vantagem deste tipo de abordagem é que obtemos equações muito simples para o movimento circular e, mais importante, equações muito semelhantes às do movimento retilíneo.
No capítulo passado vimos o deslocamento angular e a velocidade angular.
Neste capítulo vamos introduzir uma nova grandeza angular. Ela mede a rapidez da variação da velocidade angular. Essa grandeza chama-se aceleração angular.
A segunda abordagem é através da grandezas lineares que já conhecemos. Neste caso as equações são um pouco mais complicadas. Claro, que vamos utilizar o melhor das duas maneiras de tratar o movimento circular. Isto não é difícil de se fazer pois as grandezas lineares e angulares se relacionam de maneira simples. Elas o fazem através do raio da trajetória como mostrado aqui.
Devido a essas relações podemos estabelecer as equações do movimento circular uniformemente variado a partir das equações do movimento retilíneo uniformemente variado. Estude as equações analisando a apresentação.
Agora vamos estudar com mais cuidado o comportamento da grandezas lineares no movimento circular. Em primeiro lugar a velocidade.
No capítulo anterior mostramos que o no movimento circular uniforme o vetor velocidade está mudando constantemente a sua direção. Ele não muda o módulo mas muda a direção. Veja aqui como ele se comporta. No movimento circular uniformemente variado a velocidade muda tanto o módulo como a direção.
No movimento circular uniforme o vetor aceleração é o responsável pela mudança de direção da velocidade. Veja como ele se comporta aqui. Neste caso o módulo da aceleração não varia.
No movimento curvilíneo o vetor aceleração sempre aponta para dentro da curva como você pode ver nesta animação.
No movimento circular uniformemente variado a aceleração varia também o módulo e ela, embora não aponte mais para o centro da curva, continua apontando para dentro da curva.
Se decompormos o vetor aceleração em duas componentes perpendiculares, uma tangente à trajetória e a outra na direção do centro, vamos encontrar uma componente centrípeta, responsável pela mudança de direção; e outra componente tangencial, responsável pela mudança do módulo.
Veja aqui o comportamento do vetor aceleração linear.