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Velocidade, período e frequência no MCU

É sabido que a Física está inserida em nossa vida diária, seja quando andamos, quando ligamos um aparelho eletrodoméstico, ou quando andamos de bicicleta. Um dos assuntos de grande relevância da Física diz respeito ao movimento circular realizado por um corpo. Um básico exemplo de movimento circular e que é bastante empregado no cotidiano é o movimento de uma roda de motocicleta, como observado na imagem acima. Sendo assim, é necessário fazer uso de novas grandezas cinemáticas a fim de descrever o movimento circular. Tais grandezas são deslocamento angular, velocidade e aceleração angular.

No estudo do movimento circular definimos período, representado por T, como sendo o tempo gasto para que o movimento circular se repita com as mesmas características. Sendo assim, podemos concluir que o período nada mais é do que o tempo gasto para dar uma volta completa.

Já a frequência é definida como sendo o número de vezes que o fenômeno se repete, isto é, a frequência nada mais é do que o número de voltas que o corpo realiza por unidade de tempo.

Podemos estabelecer uma relação entre período e frequência da seguinte forma:

Intervalo de tempo                                       Nº de vezes que o fenômeno se repete

(período) T                                                                   1 (vez)
(unidade de tempo) 1                                                f (vezes)(frequência)

Resolvendo a regra de três estabelecida, temos:

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Relação entre velocidade, período e frequência no Movimento Circular Uniforme

Com facilidade podemos estabelecer uma relação entre a velocidade angular de um móvel como seu período, isto é, como tempo gasto para dar uma volta completa na circunferência. Sendo assim, quando o móvel realiza uma volta completa na circunferência, ele obtém um deslocamento angular (Δθ) igual a 2π radianos e o intervalo de tempo (Δt) igual ao período T do movimento circular. Sendo a velocidade angular dada pela variação do deslocamento angular em função do tempo, temos:

Essa equação representa a velocidade angular de um móvel em função do período no MCU.

Além da relação entre a velocidade angular e a velocidade linear também podemos escrever a relação da velocidade linear em função do período, portanto:

Assim, teremos:

v = \frac{2.\pi .R}{T}

Velocidade linear em função do período no Movimento Circular Uniforme

Vejamos a equação acima: nessa equação, o comprimento da circunferência descrito pelo móvel é 2.π.R e T é o período do movimento. Também é possível obter, pelo fato de se conhecer a relação entre período e frequência, a velocidade angular e linear do MCU.

Sendo assim, as velocidades angular e linear podem ser relacionadas com a frequência da seguinte forma:

Um ponto fixo em uma roda de motocicleta descreve movimento circular em relação aos respectivos eixos de rotação
Um ponto fixo em uma roda de motocicleta descreve movimento circular em relação aos respectivos eixos de rotação
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva

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