Talvez você pense em seus movimentos no mundo e no movimento de objetos em geral, em termos de uma série de linhas retas: você anda em linhas retas ou caminhos curvos para ir de um lugar para outro, e chuva e outras coisas caem do céu; grande parte da geometria crítica do mundo em arquitetura, infraestrutura e outros lugares é baseada em ângulos e linhas cuidadosamente arranjadas. À primeira vista, a vida pode parecer muito mais rica em movimento linear (ou translacional) do que em movimento angular (ou rotacional).
Tal como acontece com muitas percepções humanas, esta, na medida em que cada pessoa a experimenta. , é extremamente enganador. Graças à forma como seus sentidos são estruturas para interpretar o mundo, é natural que você navegue nesse mundo em termos de avançar e voltar O movimento rotacional refere-se a qualquer coisa que gira ou se move em um caminho circular. É também chamado de movimento angular ou movimento circular. O movimento pode ser uniforme (ou seja, a velocidade v não muda) ou não uniforme, mas deve ser circular. Um objeto pode girar enquanto experimenta movimento linear; considere uma bola de futebol girando como um top, pois ela também se forma no ar ou uma roda rolando pela rua. Os cientistas consideram esses tipos de movimento separadamente porque são necessárias equações separadas (mas novamente, muito análogas) para interpretá-las e explicá-las. É realmente útil ter um conjunto especial de medidas e cálculos para descrever o movimento rotacional desses objetos. em oposição ao seu movimento de translação ou linear, porque muitas vezes você recebe uma breve atualização em coisas como geometria e trigonometria, assuntos que é sempre bom para os intelectuais ter um controle firme. Embora o último não reconhecimento do movimento de rotação possa ser o "Earthismo Plano", é realmente muito fácil perder mesmo quando você está olhando, talvez porque a mente de muitas pessoas seja treinada para equiparar "movimento circular" a "círculo" . " Até a menor fatia do caminho de um objeto em movimento rotacional em torno de um eixo muito distante - que pareceria uma linha reta à primeira vista - representa movimento circular. Esse movimento está ao nosso redor, com exemplos incluindo rolando bolas e rodas, carrosséis, planetas girando e patinando elegantemente girando no gelo. Exemplos de movimentos que podem não parecer movimento rotacional, mas de fato incluem, gangorra, abertura de portas e a rotação de uma chave inglesa. Como observado acima, porque nesses casos os ângulos de rotação envolvidos geralmente são pequenos, é fácil não filtrar isso em sua mente como movimento angular. Pense por um momento no movimento de um ciclista com respeito para o chão "fixo". Embora seja óbvio que as rodas da bicicleta estão se movendo em círculo, considere o que significa que os pés do ciclista sejam fixados nos pedais enquanto os quadris permanecem estacionados em cima do assento. As "alavancas" entre elas estão executando uma forma de movimento rotacional complexo, com os joelhos e os tornozelos traçando círculos invisíveis com raios diferentes. Enquanto isso, todo o pacote pode estar se movendo a 60 km /h através dos Alpes durante o Tour de France. A primeira lei de Newton, a lei da inércia, afirma que um objeto se move com velocidade constante continua a fazê-lo, a menos que seja perturbado por uma força externa. A segunda lei de Newton propõe que, se uma força líquida F atua sobre uma massa m, ela irá acelerar (alterar a velocidade de) essa massa de alguma maneira: F \u003d ma. A terceira lei de Newton afirma que para cada força F existe uma força –F, igual em magnitude, mas oposta em direção, de modo que a soma das forças da natureza é zero. Na física, qualquer quantidade que possa ser descrita em termos lineares também pode ser descrita em termos angulares. Os mais importantes são: Deslocamento. Normalmente, os problemas cinemáticos envolvem duas dimensões lineares para especificar a posição, x e y. O movimento de rotação envolve uma partícula a uma distância r do eixo de rotação, com um ângulo especificado em referência a um ponto zero, se necessário. Velocidade. Em vez da velocidade v em m /s, o movimento rotacional tem velocidade angular ω (a letra grega ômega) em radianos por segundo (rad /s). É importante ressaltar, no entanto, que uma partícula que se move com constante ω também tem uma velocidade tangencial Aceleração. A aceleração angular, escrita α (letra grega alfa), geralmente é zero em problemas básicos de movimento rotacional porque ω geralmente é mantido constante. Mas como v t, como observado acima, está sempre mudando, existe uma aceleração centrípeta a c direcionada para dentro em direção ao eixo de rotação e com uma magnitude de v t 2 /r. < "br> Force.", 3, [[As forças que agem em torno de um eixo de rotação, ou forças "torcionais" (torcionais), são chamadas de torques e são um produto da força F e a distância de sua ação do eixo de rotação (ou seja, o comprimento do braço da alavanca): τ \u003d F × r. Observe que as unidades de torque são Newton-metros, e o "x" aqui significa um produto vetorial cruzado, indicando que a direção de τ é perpendicular ao plano formado por F e r. Massa. Enquanto a massa m é um fator de problemas rotacionais, geralmente é incorporada a uma quantidade especial chamada momento de inércia (ou segundo momento da área) I. Você aprenderá mais sobre esse ator, juntamente com o momento angular da quantidade mais fundamental L , em breve. Como o movimento rotacional envolve o estudo de caminhos circulares, em vez de usar medidores para descrever o deslocamento angular de um objeto, os físicos usam radianos ou graus. Um radiano é conveniente porque expressa naturalmente ângulos em termos de π, uma vez que uma volta completa de um círculo (360 graus) é igual a 2π radianos. Os ângulos comummente encontrados na física são
e certo
e > esquerda e para cima e para baixo
. Mas não fosse o movimento rotacional - isto é, o movimento em torno de um eixo fixo - não haveria universo ou, pelo menos, um hospitaleiro ou reconhecível pelos fãs da física.
Ok, então as coisas giram e mudam sobre geralmente. O que é que tem? Bem, as grandes conclusões sobre o movimento rotacional são as seguintes: 1) Possui análogos matemáticos no mundo do movimento linear ou translacional que tornam o estudo de qualquer um no contexto do outro extremamente útil, pois mostra como a própria física é "configurada". ; e 2) as coisas que diferenciam o movimento rotacional são muito importantes para aprender.
O que é movimento rotacional?
Por que estudar o movimento de rotação? >
Leis do movimento de Newton
Centenas de anos atrás, Isaac Newton, talvez a matemática de maior impacto e o inovador da física na história, produziu três leis do movimento que ele baseou amplamente no trabalho de Galileu. Como você estuda movimento formalmente, você deve estar familiarizado com as "regras básicas" que governam todo movimento e quem as descobriu.
Movimento Rotacional vs. Movimento Translacional
v t em uma direção perpendicular a r .
Mesmo se de magnitude constante, v t está sempre mudando porque a direção de seu vetor muda continuamente. Seu valor é encontrado simplesmente em v t \u003d ωr.
Radianos e graus
