Experimento V – Movimento Circular Uniforme
•Objetivos:
• Estudar o movimento circular uniforme e as grandezas a ele relacionado, como velocidade
angular, período, freqüência, aceleração centrípeta e força centrípeta;
• Neste trabalho daremos ênfase nas grandezas força centrípeta e velocidade tangencial.
Faremos isto, pois o objetivo principal de experimento realizado, é a de estudar a relação entre força
centrípeta e a velocidade tangencial, variando-se o raio da trajetória e a massa do corpo em movimento;
• Construção de gráficos e tabelas, a partir dos dados colhidos experimentalmente;
• Interpretação dos gráficos que expressam o movimento dos corpos, ou seja, definir a partir
do gráfico a que tipo de movimento os corpos estão sujeitos e qual a relação entre as grandezas
envolvidas;
•Material Utilizado:
• Eixo de rotação graduado, cronômetro, massas de pesos 10,2g, 35,3g, 53,3g, 76,3g e 106,3g
linha, nível, papel milimetrado e papel di-log.
•Fundamentação teórica:
•O movimento circular uniforme é um movimento cíclico, sendo assim define-se o tempo
gasto para completar um rotação (volta) como sendo o período do movimento. Outra grandeza
importante é o inverso do período, ou seja, o número de voltas que o corpo completa num dado intervalo
de tempo, esta grandeza é conhecida como freqüência. A unidade usual - no sistema MKS - para a
freqüência é o Hertz (Hz), que corresponde a 1 rotação/segundo. Outra unidade muito utilizada é
rotações por minuto ( rpm ).
Dada a natureza do movimento circular é conveniente introduzir uma coordenada angular
para descrever a posição de um corpo na trajetória (uma reta que passa pelo centro do círculo pode ser
usada como referência para a medida do ângulo. Assim seu deslocamento pode ser dado por uma
variação angular (Δθ = θ − θ
0
).
A velocidade angular (ω) é definida como sendo a variação do ângulo por unidade de
tempo:
w= Dq
D
t
Se o movimento for uniforme
ω é constante e tomando t0 = 0 como feito anteriormente,
obtém-se a equação horária:
θ = θ0 + ωt
Da definição de ângulo em radianos, (na trigonometria):
q = s
r
onde s é o arco da circunferência varrida pelo ângulo dividido pelo raio (r) desta
circunferência. Observa-se que em uma volta completa o ângulo é 2π rad.:
Dq=
D
s
r
=
2
p
r
r
=
2
p
rad
Note que para uma volta completa o tempo gasto é igual a um período (T), portanto, a
velocidade angular pode ser escrita:
w= 2
p
T
