7 exemplos de movimento circular uniformemente variável
1. Uma hélice que está inicialmente em repouso gira com uma aceleração angular constante de 2 rad/s².2Determine a aceleração angular e a velocidade angular da hélice 2 segundos depois. Expresse-as em radianos e segundos.
Discussão
Conhecido :
Perguntado aceleração angular e velocidade angular após 2 segundos
11 exemplos de problemas de movimento circular uniforme
1. Uma partícula se move em um círculo com velocidade angular constante de 10 rad/s. Determine (a) a velocidade angular da partícula após 10 segundos e (b) o ângulo subtendido pela partícula após 10 segundos.
Discussão
(a) velocidade angular após 10 segundos
A aceleração é uma grandeza vetorial, uma grandeza física que possui magnitude e direção. Seu símbolo é a ( aceleração ). Sua unidade internacional é metros por segundo ao quadrado, abreviada como m/ s².
Aceleração média
Exemplo de problema.
Um carro que permanece inicialmente parado por 5 segundos começa a se mover para leste a uma velocidade de 10 m/s. Determine a aceleração média.
Discussão
Se você empurrar um livro sobre uma mesa até que ele se mova, você está realizando trabalho sobre o livro. Quando um objeto cai na superfície da Terra porque é atraído pela força da gravidade , a força da gravidade realiza trabalho sobre o objeto. Por outro lado, se você empurrar um objeto com toda a sua força até ficar encharcado de suor, mas o objeto não se mover, você não realizou trabalho sobre ele. No dia a dia, diz-se que você realizou trabalho ou esforço ao empurrar um objeto, mas, de acordo com a física, você não realizou trabalho sobre o objeto porque ele não sofre deslocamento (o objeto não muda de lugar).
Material de Momento Angular
A coisa que faz movimento reto possui momento linear que pode ser calculado usando a fórmula:
p = mv
Em formação :
p = momento (a unidade internacional é quilograma metro por segundo, abreviada como kg m/s)
m = massa (a unidade internacional é o quilograma, abreviado como kg)
v = velocidade (a unidade internacional é metro por segundo, abreviada como m/s)
A grandeza física no movimento rotacional que é idêntica à massa (m) no movimento retilíneo é momento de inércia (I). A grandeza física no movimento rotacional que é idêntica à velocidade (v) no movimento retilíneo é kecepatan sudutAssim, um objeto em rotação possui momento linear, que pode ser calculado pela fórmula:
Momento de Inércia do Material
Há dois objetos, um com massa pequena e o outro com massa maior. Qual objeto é mais fácil de mover se empurrado com a mesma força? O fato demonstra que objetos com massa menor são mais fáceis de mover do que objetos com massa maior. Portanto, a massa de um objeto determina a magnitude de sua aceleração quando uma força é aplicada. Se, em movimento retilíneo uniforme, a massa de um objeto determina se ele é fácil ou difícil de mover (acelerar), então, em movimento rotacional, o momento de inércia de um objeto determina se ele é fácil ou difícil de mover.
Momento de força (torque) do material
Armas de estilo
Considere um objeto giratório, como uma porta. Quando a porta é aberta ou fechada, ela gira. A dobradiça que conecta a porta à parede atua como o eixo de rotação.
Imagem da porta vista de cima. Considere um exemplo em que uma porta é empurrada por duas forças, ambas com a mesma magnitude e direção; a direção da força é perpendicular à porta.
Você já estudou a segunda lei de Newton, que é expressa pela equação:
Esta equação explica a relação entre a força resultante, também conhecida como força líquida, e a massa e a aceleração. A força resultante que atua sobre um objeto com massa faz com que o objeto acelere.
Desta vez, apresentaremos outra forma da segunda lei de Newton, que explica a relação entre a força resultante e as mudanças no momento linear.
A rapidez é uma grandeza vetorial, enquanto a velocidade escalar é uma grandeza escalar. A rapidez possui magnitude e direção, enquanto a velocidade escalar possui apenas magnitude. A unidade internacional é metros por segundo, abreviada como m/s ou ms⁻¹ . Seu símbolo é v ( velocidade ).
Velocidade média e velocidade vetorial média
Estude também exemplos de velocidade tangencial e velocidade angular.
Se um objeto gira no sentido horário e completa uma rotação (360°) em 1 segundo, então a velocidade angular de todas as partes do ventilador é de 1 rotação/segundo = 360 ° /segundo = 6,28 radianos/segundo e a direção da velocidade angular é no sentido horário. Se o raio do ventilador é de 20 cm, a borda do ventilador se move em um círculo com uma velocidade de (2)(3,14)(20 cm) / 1 segundo = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. Um ponto a 1 cm (0,01 m) do eixo se move em um círculo com uma velocidade de (2)(3,14)(1 cm) / 1 segundo = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Quanto menor o raio (r), menor a velocidade. No movimento circular , a velocidade é geralmente chamada de velocidade tangencial. Ela é chamada de tangencial porque a direção da velocidade é sempre tangencial à trajetória circular.