Mouvement circulaireuniforme est un type de mouvement qui se produit avec rapiditémontéeconstant le long d'une trajectoire de forme Circulaire. Bien qu'il ait reçu l'adjectif uniforme, ce mouvement est accéléré, puisque le changement de direction du vecteur vitesse implique l'existence d'un accélération centripète de direction radiale, dont la direction pointe vers le centre de la courbe.
Voir aussi: mouvement uniforme – formules, concepts, exercices
Introduction au mouvement circulaire uniforme
Mouvement circulaire uniforme (MCU) est celui dans lequel une particule se déplace le long d'une trajectoire circulaire de rayon constant. Dans ce type de mouvement, tant les vitesse scalaire quant à vitesse angulaire sont constants, mais le le mouvement estaccéléré, car dans ce type de trajectoire il doit y avoir une accélération, qui pointe dans la direction du rayon, toujours vers le centre de la courbe, appelée accélération centripète.
Étant donné que la trajectoire parcourue dans le MCU é Circulaire, l'espace traversé (ΔS) par la particule peut être calculé à partir d'un arc de circonférence, de sorte qu'un tour complet a une longueur égale à 2πR, où R représente la grandeur du rayon de ce cercle.
La vitesse scalaire v do Mouvement circulaire uniforme, à son tour, est calculé par le rapport entre le espacevoyagé (ΔS) et le Pausedanstemps (Δt), comme indiqué ci-dessous :
Dans la formule ci-dessus, il est possible de séparer les quantités angulaires des quantités spatiales. En faisant cela, une autre formule pour le rapiditémontée. Une telle formule montre que le module de la vitesse scalaire dans laquelle la particule se déplace peut être calculé à partir du produit entre le rapiditéangulaire (ω) et le rayon du chemin (R).
LES rapiditéangulaire est communément appelé la fréquenceangulaire et aussi de pulsation. Son unité de mesure est le radian par seconde (rad/s). Cependant, comme le radian est un mesure d'angle, et non un quantité physique, l'unité de mesure de la vitesse angulaire, à proprement parler, est le s-1, ce qui équivaut à hertz (Hz).
La vitesse angulaire est également liée à deux autres quantités importantes pour les mouvements circulaires: fréquence (f) et période (T). La fréquence, dont l'unité de mesure est également le Hz, indique le nombre de rotations qu'une particule effectue toutes les secondes, tandis que la période indique le temps nécessaire à cette particule pour parcourir un tour Achevée. Ainsi, la fréquence et la période sont des quantités inversement proportionnelles et liées. Regarder:
Accélération centripète sur le MCU
LES accélération centripète est celui qui toujours pointer vers le centre de la courbe réalisée par une particule en mouvement circulaire. Cette accélération peut être produite par un traction, force de friction, force magnétique, entre autres.
Tout comme le accélération scalaire, l'accélération centripète est mesurée en Mme². Cependant, la signification physique de l'accélération centripète est différente de la signification de l'accélération scalaire. Alors que ce dernier indique la variation de l'amplitude de la vitesse, l'accélération centripète indique une variation dans le sens de la vitesse, grâce au personnage vecteur de vitesse en mouvement circulaire.
LES formule utilisé pour calculer l'amplitude de l'accélération centripète d'une particule dans MCU est comme suit:
A lire aussi: Mouvement circulaire: MCU et MCUV
Exercices résolus sur le mouvement circulaire uniforme
Question 1 -Déterminer la vitesse angulaire d'une particule qui développe un mouvement circulaire uniforme sur une trajectoire de rayon uniforme égal à 0,5 m, avec une vitesse constante de 2,0 m/s.
a) 1,5 rad/s
b) 3,0 rad/s
c) 4,0 rad/s
d) 1,0 rad/s
Résolution:
Sur la base des informations fournies par l'énoncé de l'exercice, nous calculerons la vitesse angulaire.
Selon nos calculs, nous avons trouvé que la vitesse angulaire de cette particule est égale à 4,0 rad/s, donc l'alternative correcte est lettre C.
Question 2 - Une particule en mouvement circulaire uniforme effectue 2 tours sur une circonférence avec un rayon égal à 2,0 m, dans un intervalle de temps de 4,0 s. Déterminez la période et la fréquence de ce mouvement.
a) 0,5 Hz et 2,0 s
b) 0,4 Hz et 4,0 s
c) 4,0 Hz et 2,0 s
d) 2,0 Hz et 4,0 s
Résolution:
La déclaration indique que la particule effectue 2 tours en 4,0 secondes, ce qui indique qu'il faut 2,0 s pour terminer chaque tour. Ce résultat est donc la période. La fréquence, à son tour, est définie par l'inverse de la période et doit être égale à 1/2, c'est-à-dire 0,5 Hz, donc l'alternative correcte est lettre a.
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Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-circular-uniforme-mcu.htm
