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Movimento circular II
Física
1o bimestre – Aula 14
Ensino Médio
1a
SÉRIE
2024_EM_B1_V1
Cinemática.
Compreender conceitos relacionados ao movimento circular: velocidade angular.
Conteúdo
Objetivo
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(EM13CNT101) - Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento, para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
(EM13CNT204) - Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo, com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Para começar: 3 minutos
Foco no conteúdo: 20 minutos
Na prática: 8 minutos
Aplicando: 12 minutos
O que aprendemos hoje: 2 minutos 
Pesquise e compartilhe suas ideias com seus colegas a respeito de como calcular a velocidade linear de um ciclista em uma pista circular, considerando a velocidade angular e o raio da trajetória. Qual é a importância desse cálculo para se compreender o movimento circular na prática do ciclismo?
Ciclista
Virem e conversem
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Para começar
A velocidade angular refere-se à taxa de mudança do ângulo percorrido por um objeto em movimento rotacional em relação ao tempo. No exemplo de um ponteiro de relógio, a velocidade angular seria a medida da rapidez com que o ponteiro se move ao redor do mostrador. Se um ponteiro completa uma volta (360 graus) em 60 minutos, a velocidade angular seria de 6 graus por minuto. A unidade comum para expressar a velocidade angular é o radiano por segundo, onde 1 rad/s é aproximadamente 9,55 graus por segundo.
Velocidade angular
Relógio
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Foco no conteúdo
A velocidade média angular () é definida pela razão entre o deslocamento angular () e o intervalo de tempo (). Portanto, temos:
Sendo o ângulo () medido em radianos e o tempo () em segundos, temos que a velocidade angular () é medida em radianos por segundo (rad/s).
Velocidade angular
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Foco no conteúdo
A velocidade média angular pode ser relacionada à velocidade linear por meio da seguinte equação:
Essa equação indica que a velocidade linear é o produto da velocidade angular e do raio, representando a relação entre movimentos rotacionais e lineares. Quando um objeto realiza um movimento circular, a velocidade angular determina a rapidez com que ele se move na trajetória circular correspondente.
Velocidade angular e linear
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Foco no conteúdo
Um ciclista percorre parte de uma pista com o formato de uma circunferência. Sabendo que ele descreveu uma trajetória de ângulo central 3,0 rad em 6 s, calcule a velocidade angular média nesse intervalo de tempo. 
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Aplicando
Resposta: A velocidade angular média é de 0,5 rad/s.
Correção
Um ciclista percorre parte de uma pista com o formato de uma circunferência. Sabendo que ele descreveu uma trajetória de ângulo central 3,0 rad em 6 s, calcule a velocidade angular média nesse intervalo de tempo. 
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Aplicando
(Fuvest-SP) Um automóvel percorre uma pista circular de 1 km de raio com velocidade de 36 km/h. Em quanto tempo o automóvel percorre um arco de circunferência de 30º?
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Na prática
Resposta: Percorre em 52,3 s.
 rad
 = 36 km/h = 10 m/s
 
 s
 
(Fuvest-SP) Um automóvel percorre uma pista circular de 1 km de raio com velocidade de 36 km/h. Em quanto tempo o automóvel percorre um arco de circunferência de 30º?
Correção
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Na prática
Compreendemos os conceitos relacionados ao movimento circular: velocidade angular.
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O que aprendemos hoje?
Slides 4 a 13 – BARRETO FILHO, Benigno; SILVA, Claudio Xavier da. Física aula por aula. Mecânica: 1o ano. 2a, 2016. 
Slides 3 e 11 – LEMOV, Doug. Aula nota 10: 49 técnicas para ser um professor campeão de audiência. Tradução: Leda Beck; consultoria e revisão técnica: Guiomar N. de Mello e Paula Louzano. São Paulo: Da Prosa: Fund. Lemann, 2011.
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Referências
Lista de imagens
Slide 3 – Elaborado para o material.
Slide 4 – https://www.pexels.com/pt-br/foto/relogio-mostrando-5-57-hora-425027/
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Referências
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