Velocidade Tangencial

Definição de velocidade tangencial

A velocidade trabalhando como um movimento rotacional ou circular e tocando apenas em um ponto é chamada velocidade tangencial.

A velocidade linear e a velocidade tangencial dão o mesmo significado para o movimento circular.

Em um movimento de dimensão, definimos velocidade como a distância percorrida em uma unidade de tempo. Neste caso, usamos novamente a mesma definição. No entanto, neste caso, a direção do movimento é sempre tangente ao caminho do objeto.

Assim, também pode ser chamado de velocidade tangencial, distância percorrida em um determinado tempo.

O que é

Velocidade tangencial é a velocidade em uma determinada direção, de um objeto que viaja em um círculo multiplicado pelo raio desse círculo.

A velocidade é semelhante à velocidade, mas leva em consideração a direção em que o objeto está se movendo, enquanto a velocidade não.

Esse tipo de velocidade envolve movimento circular contínuo, tornando-o bem diferente da velocidade linear, que mede objetos que viajam em linha reta.

Velocidade angular é esse termo para a rapidez com que uma roda está girando. Essa velocidade é multiplicada pelo raio da roda para produzir a velocidade tangencial.

Aumenta à medida que a distância do centro do círculo aumenta.

Uma tangente é uma linha que toca uma curva. Quando uma roda está apoiada em uma estrada, por exemplo, a linha reta da estrada tocando a roda é tangente à curva dessa roda.

Na velocidade tangencial, a tangente deve estar na mesma direção que o giro da roda.

O raio é uma medida linear do centro de um círculo até a borda externa. O diâmetro de um círculo é a distância através de um círculo, portanto o raio é exatamente metade do diâmetro.

Como a velocidade tangencial aumenta à medida que o raio aumenta, é maior em uma roda maior, mesmo que esteja girando na mesma velocidade que uma roda menor.

Velocidade é a distância que um objeto viaja dividido pelo tempo. No movimento circular, a distância percorrida é a circunferência da roda, medida em rotações por segundo, ou quantas vezes o círculo gira em um segundo.

Curiosamente, a velocidade e as forças em uma roda giratória variam em diferentes pontos dessa roda.

O passeio no parque infantil conhecido como carrossel pode oferecer um exemplo concreto para a compreensão do tópico abstrato da velocidade tangencial. Ao andar no centro do carrossel, a viagem não parece viajar muito rápido e pode ser fácil se segurar.

Na borda externa do carrossel, no entanto, o passeio parece girar tão rápido que as crianças se apegam com todas as suas forças para impedir que voem.

Na realidade, a aresta externa deve cobrir uma distância maior na mesma rotação dos pontos mais próximos do centro, para ter maior velocidade – em outras palavras, está indo mais rápido do lado de fora do que do meio.

O que é aceleração tangencial?

Muitos objetos viajam em movimento circular. Estes incluem patinadores no gelo, carros e planetas.

No final dos anos 1600, Isaac Newton estudou o movimento circular e definiu várias novas propriedades desses sistemas.

A aceleração tangencial é um dos componentes que ele derivou, entre muitos outros.

Newton observou que um objeto, uma vez em movimento, viajará em linha reta, a menos que uma força externa seja aplicada.

Um objeto percorrendo um caminho circular está sujeito a uma força que está puxando ou empurrando em direção ao centro do círculo, chamada força normal ou centrípeta. Nenhuma dessas forças está ao longo do caminho curvo.

Eles estão continuamente em ângulo reto um com o outro.

Em movimento linear, um objeto, uma vez acionado, permanecerá em movimento, a menos que seja acionado por outra força. Energia adicional não é necessária. Isso não se aplica ao movimento circular.

O objeto que se move em um círculo a uma taxa constante, medido em rotações por minuto, tem uma velocidade tangencial constante e uma velocidade angular constante. No movimento linear, quando a velocidade é constante, a aceleração é zero. A aceleração tangencial é positiva. É necessária energia para continuar mudando de direção continuamente.

A aceleração tangencial é igual à velocidade tangencial ao quadrado, dividida pelo raio. Também é calculado pelo raio vezes a velocidade angular ao quadrado.

Duas observações podem ser feitas sobre aceleração tangencial a partir dessas equações. A aceleração linear é um fator apenas de velocidade, enquanto a aceleração tangencial é um fator de velocidade ao quadrado.

A sensação de velocidade é muito mais forte em um carro em movimento do que em um carro que se move na mesma velocidade linear em uma direção linear.

A aceleração tangencial é um fator do raio. À medida que o raio aumenta, a aceleração tangencial diminui para a mesma velocidade angular. Em outras palavras, à medida que o raio diminui, sem entrada de energia adicional, a velocidade angular aumenta.

As pessoas tiram proveito das leis do movimento aplicadas a caminhos circulares ou curvados diariamente.

Motoristas qualificados desaceleram primeiro e depois mantêm o pedal do acelerador levemente engatado durante curvas fechadas. A energia adicional mantém as rodas rolando para a frente em vez de derrapar lateralmente.

A derrapagem ocorre quando a força centrípeta que alimenta a aceleração tangencial diminui. Patinadores no gelo dobram os braços e liberam a perna perto do corpo para girar mais rápido.

Várias missões espaciais usaram a força gravitacional da lua ou de outros corpos celestes para acelerar a cápsula espacial em um caminho curvo desejado.

O que é velocidade?

Velocidade é a medida da taxa na qual um objeto muda sua posição. Embora muitas vezes seja confundida com velocidade, a direção na qual o objeto está se movendo é necessária para essa medição.

Existem muitos tipos diferentes de medições de velocidade, incluindo média, instantânea, aceleração, radial e angular. É um conceito fundamental em física e tem muitas aplicações na vida cotidiana.

Velocidade versus velocidade

Os termos velocidade e velocidade são frequentemente confusos e, em algumas situações, são usados de forma intercambiável. Isso é tecnicamente incorreto, no entanto, porque a velocidade leva em consideração o deslocamento de um objeto – ou seja, a distância entre o ponto inicial e o ponto final – e a velocidade não. Se apenas a distância percorrida e o tempo estiverem incluídos, o que está sendo medido é a velocidade.

Velocidade é uma quantidade escalar, o que significa que é uma quantidade simples de algo; inclui apenas a rapidez com que algo está se movendo. Em termos científicos, a velocidade é frequentemente medida em metros por segundo, embora as unidades e o tempo variem em outras aplicações; um carro que viaja a 96 quilômetros por hora (mph) ou 96,5 quilômetros por hora (kph), por exemplo, está se movendo a uma velocidade específica. Somente a taxa de movimento é necessária – até onde o objeto está se movendo durante um determinado período de tempo.

Esta é a fórmula para a velocidade:

A velocidade é uma quantidade vetorial, portanto inclui não apenas a quantidade, mas também como se move no espaço – a direção. A direção é determinada pelo deslocamento, que é a distância entre o local em que o objeto foi iniciado e o local em que parou. Isso não é necessariamente igual à distância percorrida; se o ponto A e o ponto B estão separados por 2 km, mas uma pessoa percorre um caminho de 3,5 km para ir de A a B, o deslocamento ainda é de 2 km. A direção do ponto A a B deve ser incluída ao descrever essa medição, como “1,4 metros por segundo, norte”.

Esta é a fórmula para a velocidade:

Como a velocidade não leva em consideração a distância percorrida, a velocidade média de um objeto e sua velocidade média podem ser muito diferentes. Se uma pessoa percorre um caminho de 3,5 km do ponto A ao ponto B em 45 minutos, ela tem uma velocidade média de 4,66 km/h. Se o deslocamento entre A e B é de apenas 2 km ao norte, no entanto, sua velocidade média é de 2,66 km/h, ao norte.

Instantâneo e Constante

Existem duas maneiras básicas de fornecer a velocidade de um objeto. Velocidade instantânea é a velocidade e a direção em que o objeto está se movendo a qualquer momento, enquanto a velocidade constante (ou média) ocorre quando algo se move na mesma velocidade e direção ao longo do tempo.

Por exemplo, uma mulher pode ter uma velocidade instantânea de 1,4 m/s a leste em qualquer ponto no tempo em que está caminhando nessa direção. Para que seja uma velocidade constante, ela deve continuar caminhando nessa direção nesse ritmo por algum tempo.

Se ela muda de direção ou caminha em um caminho circular que a leva de volta ao seu ponto de partida, ela não tem velocidade constante porque não está se movendo na mesma direção na mesma velocidade.

Aceleração

O termo “aceleração” é usado para explicar como um objeto altera sua velocidade ao longo do tempo. Em termos simples, o objeto está aumentando ou diminuindo a velocidade, mas como essa é uma quantidade vetorial, a direção também deve ser incluída. Um objeto que muda de direção, mesmo a uma velocidade constante, também está mudando sua aceleração. Como a velocidade é medida na distância ao longo do tempo, como m/s, a aceleração é medida na distância ao longo do tempo, ou m/s2.

Na física, positivo (+) e negativo (-) geralmente indicam direção, não velocidade; portanto, quando algo tem uma aceleração negativa, não está necessariamente diminuindo a velocidade, está se movendo em uma direção específica.

Positivo é geralmente certo ou alto, enquanto negativo é esquerdo ou baixo.

Velocidade angular

Quando um objeto se move em direção ou para longe de seu ponto de origem, é dito que ele tem velocidade radial ou linear.

Velocidade angular é quando um objeto está girando em torno de um ponto central em um movimento circular. Como outros tipos, é medido pela distância que o objeto percorreu ao longo do tempo.

Como o objeto está se movendo em um caminho circular, a distância angular pode ser medida em radianos, graus ou revoluções. Embora o objeto que se move em círculo possa retornar ao seu ponto de partida, ele tem a direção – no sentido horário (negativo) ou no sentido anti-horário (positivo).

Fonte: socratic.org/www.scienceabc.com/physics.stackexchange.com/www.wisegeek.org/ccrma.stanford.edu/spiff.rit.edu/www.physicstutorials.org/molflow.web.cern.ch