Movimento Circular

O movimento circular num plano tem algumas características especiais que fazem dele um ambiente propício para a introdução de algumas grandezas importantes.

Como de costume vamos colocar o nosso sistema de coordenadas com o ponto de referência no centro da circunferência e vamos usar coordenadas polares. O nosso vector de posição r tem a cada instante a direção do raio e a velocidade é, como sempre, tangente à trajetória. Pelas próprias características da circunferência, estes dois vetores são a cada instante perpendiculares entre si.

No que respeita ao módulo da velocidade, ele é dado pelo quociente entre o espaço e o tempo que este demorou a ser percorrido. 

V= |r| O (t+8t) - |r| O (t) / 8t = |r| 8O / 8t

O que mostra que a grandeza importante é - como seria de esperar, já que a descrição é feita em função do ângulo O - a variação do ângulo com o tempo.

Para termos uma descrição sintética do movimento só nos falta uma grandeza indicando o eixo de rotação e o sentido da mesma a cada instante. Para isso criamos um vector com direção dada pelo eixo de rotação e sentido determinado pelo sentido em que é feita a rotação: para cima se o movimento é feito no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, para baixo no caso contrário. O módulo deste vector é dado a cada momento por

W=8O / 8L

Este vetor chama-se velocidade angular.

Note-se que ao longo do tempo o sentido e o módulo da velocidade angular podem variar, bastando para isso que ao longo do movimento o sentido de rotação se altere e/ou a razão entre o ângulo percorrido e o tempo se vá alterando. Um movimento em que a velocidade angular permanece constante designa-se por movimento circular uniforme.

Com a definição de velocidade angular a velocidade linear v passa a ter por módulo 

V=w.r e os três vetores formam um sistema de vectores perpendiculares entre si.