Dinâmica Circular Flashcards
(88 cards)
O que caracteriza uma trajetória circular?
É caracterizada quando os vetores posição possuem mesmo módulo e apontam para todas as direções, formando um círculo. O módulo da velocidade é constante, mas a direção muda continuamente.
Qual é a força responsável pela manutenção do movimento circular?
A força centrípeta (resultante), que aponta para o centro da trajetória e causa a aceleração centrípeta.
Fórmula da velocidade escalar em movimento circular uniforme:
v = \frac{2\pi R}{T}
Fórmula da aceleração centrípeta:
a_{cp} = \frac{v^2}{R} = \omega^2 R
A aceleração centrípeta atua em qual direção?
Sempre voltada para o centro da trajetória circular.
Quais são as duas componentes da aceleração no MCUV?
- Aceleração tangencial (a_t): varia o módulo da velocidade.
- Aceleração centrípeta (a_{cp}): muda a direção da velocidade.
Como calcular o módulo da aceleração total no MCUV?
a = \sqrt{a_{t}^2 + a_{cp}^2}
Em um corpo preso a um fio horizontal e girando em círculo, qual é a força centrípeta?
A tensão no fio: T = m \cdot a_{cp} = m \cdot \frac{v^2}{R}
Qual a equação para a força resultante vertical em um ponto da trajetória circular vertical?
T - P \cdot \cos(\theta) = m \cdot \frac{v^2}{R}
Na depressão (fundo da trajetória), como se expressa a força normal?
N - P = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow N = P + m \cdot \frac{v^2}{R}
No topo da lombada, como se expressa a força normal?
P - N = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow N = P - m \cdot \frac{v^2}{R}
Qual é a força que faz o papel de força centrípeta em uma curva plana?
O atrito estático lateral: F_{at} = m \cdot a_{cp} = \mu \cdot m \cdot g = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow v \leq \sqrt{\mu g R}
Fórmulas para a curva inclinada sem atrito?
N \cdot \cos\theta = m \cdot g \quad \text{e} \quad N \cdot \sin\theta = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow v \leq \sqrt{R g \cdot \tan\theta}
Qual força impede que a pessoa caia dentro de um rotor?
A força de atrito estático vertical, que compensa o peso: F_{at} = P = m \cdot g \quad \text{e} \quad N = m \cdot \omega^2 R
No ponto mais alto do globo da morte, quais forças atuam?
Peso e normal apontam para baixo: N + P = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow v \geq \sqrt{g \cdot R}
No ponto mais baixo do globo da morte?
N - P = m \cdot \frac{v^2}{R} \Rightarrow N = P + m \cdot \frac{v^2}{R}
O que acontece com a força centrípeta se o raio aumenta mantendo a mesma velocidade?
A força centrípeta diminui, pois F_{cp} = \frac{m v^2}{R}
O que é o período (T) em um movimento circular?
Tempo necessário para dar uma volta completa. T = \frac{2\pi R}{v}
O que é frequência (f) e sua relação com o período?
f = \frac{1}{T} \quad \text{e} \quad v = 2\pi R \cdot f
A força centrípeta é uma força específica?
Não. É o nome dado à resultante das forças que provocam aceleração centrípeta. Pode ser o atrito, normal, tensão etc.
Quais tipos de força podem exercer o papel de força centrípeta?
- Força de atrito
- Força normal
- Tração
- Componente do peso — depende do contexto.
Quando a força de atrito age como força centrípeta?
Em curvas planas, como veículos fazendo curvas no chão sem derrapar.
Quando a tração é a força centrípeta?
Em movimentos circulares com corpos presos a fios ou cordas (como o pêndulo ou um objeto girando preso a uma corda).
