Cinemática de Rotação

Introdução: A Cinemática da Rotação é um ramo da Cinemática que estuda os movimentos circulares. Este trabalho foi realizado em cima de um experimento feito em sala de aula com a finalidade de estabelecer a relação entre posição angular, velocidade angular e aceleração angular com o tempo. Para isto foi realizado um experimento em sala de aula que consistia em um movimento de rotação em torno de um eixo fixo, de tal forma que a velocidade angular aumentará uniformemente, mantendo a aceleração angular constante, variando somente deslocamento angular e tempo.

Objetivo: Tem por objetivo verificar as relações básicas entre as variáveis cinemáticas do movimento de rotação de um aro em torno de um eixo fixo.
Fundamentos Teóricos: As grandezas até agora utilizadas de deslocamento/espaço (s, h, x, y), de velocidade (v) e de aceleração (a), eram úteis quando o objetivo era descrever movimentos lineares, mas na análise de movimentos circulares, devemos introduzir novas grandezas, que são chamadas grandezas angulares, medidas sempre em radianos. São elas: deslocamento/espaço angular: φ (phi) velocidade angular: ω (ômega) aceleração angular: α (alpha)
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Da definição de radiano temos:

Desta definição é possível obter a relação:

E também é possível saber que o arco correspondente a 1rad é o ângulo formado quando seu arco S tem o mesmo comprimento do raio R. Espaço Angular (φ) Chama-se espaço angular o espaço do arco formado, quando um móvel encontra-se a uma abertura de ângulo φ qualquer em relação ao ponto denominado origem.

E é calculado por: Deslocamento angular (Δφ) Assim como para o deslocamento linear, temos um deslocamento angular se calcularmos a diferença entre a posição angular final e a posição angular inicial:

Sendo:

Por convenção: No sentido anti-horário o deslocamento angular é positivo. No sentido horário o deslocamento angular é negativo.