MIŞCAREA CIRCULARĂ UNIFORMĂ

Traiectoria punctului material este un cerc.

Mişcarea circulară este uniformă dacă viteza mobilului este constantă în modul, adică mobilul descrie arce de cerc egale în intervale de timp egale.

Vectorul viteză, fiind totdeauna tangent la traiectorie, deşi rămâne constant în modul în timpul mişcării circulare uniforme, îşi schimbă permanent direcţia. Vectorul de poziţie r = OA dus din centrul cercului până la mobil se mai numeşte rază vectoare a mobilului.În timpul mişcării raza vectoare a mobilului mătură aria cercului, iar vectorul viteză este permanent perpendicular pe raza vectoare.

Mişcarea circulară uniformă este o mişcare periodică deoarece se repetă identic după parcurgerea întregului cerc, la intervale egale de timp

Mărimi caracteristice:

T= perioada mişcării circulare uniforme este intervalul de timp în care mobilul parcurge circumferinţa cercului. Perioada se măsoară în secunde.

= frecvenţa de rotaţie, sau turaţia, reprezintă numărul de rotaţii complete efectuate în unitatea de timp (rot/ s).

Frecvenţa se măsoară în s-1 sau .

Turaţia (notată de obicei cu n) se măsoară  în rot/min (1 rot/s=60 rot/min).

v = viteza liniară sau tangenţială este dată de variaţia coordonatei curbilinii a mobilului în timp 

Coordonata curbilinie măsoară lungimea arcului de cerc parcurs de mobil.

ω = viteza unghiulară reprezintă unghiul la centru descris de raza vectoare în unitatea de timp

 Viteza unghiulară ω se măsoară în    ( ) 

Un radian este unghiul la centru care subîntinde un arc de cerc egal cu raza cercului. Cum unghiul total de 360° subîntinde toată lungimea cercului care cuprinde raze, rezultă că unghiul de 360° are radiani. v = Rω  este relaţia de legătură dintre viteza liniară şi viteza unghiulară.

acp = acceleraţia centripetă – sau acceleraţia normală - se datorează variaţiei direcţiei  vectorului viteză .

Acceleraţia centripetă se măsoară în m/s2.

Fcp = forţa centripetă este forţa care determină mişcarea circulară uniformă. Forţa centripetă se măsoară în N

Definiţia Mărimi caracteristiceFormule

fundamentale

Este mişcarea pe o traiectorie în formă de cerc sub acţiunea unei forţe constante în modul şi perpendiculară pe viteză, numită forţa centripetă.

F = const.,

1. Raza vectoare cu modulul egal cu raza cercului R .

( m )

2. Viteza liniară , tangentă la cerc.

3. = unghiul la centrul cercului determinat de raza vectoare cu axa Ox. ( rad )

4. Viteza unghiulară , perpendiculară pe

planul cercului, sensul cu regula burghiului şi

punct de aplicaţie în centrul cercului. ( )

5. Acceleraţia centripetă ,

perpendiculară pe viteză şi cu sensul spre

centrul cercului. ( )

6. Perioada T – timpul cât se efectuează o circumferinţă . (s).

v = R

2 R

= = 2

T =

7. Frecvenţa - numărul de cercuri efectuate în unitatea de timp. (s-1 = Hz )