Movimento Circular Uniforme

O Movimento Circular Uniforme (MCU) acontece quando sua trajetória é uma circunferência e o módulo de sua velocidade permanece constante no decorrer do tempo.
Em nosso cotidiano é comum observarmos o movimento realizado por ventiladores, rodas de carros e também pelo liquidificador. Todos esses são exemplos de aparelhos que utilizam o MCU.
Para analisarmos a parte teórica dessas utilizações precisamos relembrar os movimentos realizados por um móvel em trajetória retilínea.
A velocidade de um móvel constante e linear é representada pela equação a seguir, que indica a trajetória realizada pelo móvel.
 

Equação da velocidade linear e trajetória realizada por um móvel qualquer

Agora, quando a velocidade do móvel ocorre de forma curvilínea (curva) ou circular teremos a análise da velocidade angular.

Análise do movimento curvilíneo

É importante observar que quando a velocidade do móvel ocorre de forma curva, é necessário analisar, além da velocidade linear, um outro tipo de velocidade presente: a velocidade angular, que é exatamente o ângulo θ, formado imaginariamente entre a ligação dos pontos da trajetória.
A representação matemática do cálculo da velocidade angular é dada pela equação:
 

Onde:
ωm = velocidade angular do móvel
Δθ = deslocamento do móvel
Δt = tempo
Podemos concluir, então, que a velocidade angular do movimento circular uniforme é a relação existente entre o ângulo da trajetória descrito e o tempo gasto para se concluir essa descrição.
No sistema Internacional de Unidades, a velocidade angular é medida em radianos por segundo rad/s.
A junção dessas duas velocidades (linear e curvilínea) proporciona o nascimento de uma nova equação para se calcular o movimento circular.

Onde:
v = velocidade linear
ω = velocidade angular
R = raio
Dentro do estudo do movimento circular uniforme temos também a presença da aceleração centrípeta, ou seja, quando existe variação de velocidade existe aceleração.
A aceleração centrípeta está sempre direcionada para o centro da circunferência. Ela não altera o módulo da velocidade e sua representação matemática é dada pela equação:

 

              a_cp = v²/ R      ou    a_cp = ω² R
         

Observe que a aceleração centrípeta analisa tanto a velocidade linear (v2), quanto a velocidade angular (ω2).