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No moimento circular uniforme o corpo descree uma trajetória circular mantendo o alor da elocidade constante (a T = 0). Como a direção da elocidade muda, existe aceleração centrípeta atuando. www.fisicaatual.com.br

www.fisicaatual.com.br t d Velocidade linear = = distância = tempo d t t =0 a elocidade linear é uma grandeza escalar que no S.I. é dada em m/s. ela também é chamada de elocidade escalar ou tangencial. A t d A > d B B d A d B B t =0 A A > B Pontos diferentes apresentam elocidades lineares diferentes.

www.fisicaatual.com.br t Velocidade angular = ω= ângulo tempo = θ t θ t =0 a elocidade é dada em rad/s ou graus/s. B A t Os pontos A e B descreem o mesmo ângulo no mesmo tempo. θ B t =0 A ω A = ω B Pontos diferentes apresentam a mesma elocidade angular.

www.fisicaatual.com.br Chamamos de período (T) ao tempo gasto para dar uma olta. A unidade de período no SI é o segundo (s). Chamamos de frequência ao número de oltas dadas na unidade de tempo. Se o corpo gasta muito tempo para dar uma olta (T é grande), o número de oltas dadas na unidade de tempo é pequeno (a frequência é pequena): f = 1 T A unidade de frequencia no SI é 1/s = hertz (Hz). 1 khz = 10 3 Hz 1 MHz = 10 6 Hz 1 GHz = 10 9 Hz

Durante um tempo igual a um período, o corpo percorre uma distância igual ao comprimento da circunferência: R t = T d = 2. π. R Velocidade linear = = distância = tempo d t = 2. π.r T T = 1 f = Logo: = 2. π.r. f 2. π.r 1 f www.fisicaatual.com.br

Durante um tempo igual a um período, o corpo descree um ângulo de 360 0 ou 2 rad: Velocidade angular = ω= ângulo tempo = ω t 2 rad t = T θ = 2 rad ω = 2π T T = 1 f ω = 2π 1 f ω = 2. π. f 2. π.r = (1) T 2π ω = (2) T = ω.r www.fisicaatual.com.br

É possíel efetuar a transmissão de moimento circular entre duas rodas, dois discos ou duas polias. Na transmissão por contato há inersão no sentido do moimento, o que não ocorre na transmissão por corrente. A B A = B T < f > ω > A TB A fb A ωb A B A B ω A = ωb T = f = < A TB A fb A B www.fisicaatual.com.br

d 1 d 2 = diâmetro da polia 1 = diâmetro da polia 2 ω 1 = elocidade angular da polia 1 ω 2 = elocidade angular da polia 2 POLIA 2 POLIA 2 POLIA 1 POLIA 1 POLIA 1 POLIA 2 d 1 > d 2 ; ω 1 < ω 2 d 1 = d 2 ; ω 1 = ω 2 d 1 < d 2 ; ω 1 > ω 2 Sistema multiplicador Sistema de elocidade constante Sistema redutor Quanto maior a elocidade, menor será a força transmitida ao elemento receptor, e ice-ersa. www.fisicaatual.com.br

n 1 n 2 = número de dentes da engrenagem 1 = número de dentes da engrenagem 2 ω 1 = elocidade angular da polia 1 ω 2 = elocidade angular da polia 2 roda 2 roda 2 roda 2 roda 1 roda 1 roda 1 n 1 > n 2 ; ω 1 < ω 2 n 1 = n 2 ; ω 1 = ω 2 n 1 < n 2 ; ω 1 > ω 2 Sistema multiplicador Sistema de elocidade constante Sistema redutor www.fisicaatual.com.br

www.fisicaatual.com.br A B A elocidade de giro depende do numero de dentes: ω ω A B = n n B A como: n B > n A ω B < ω A

www.fisicaatual.com.br Ao pedalar, o ciclista produz um moimento circular que é transmitido à coroa dianteira. Os pedais e coroa dianteira giram com a mesma elocidade angular (ω). pedais coroa dianteira

O moimento circular da coroa dianteira é transmitida, pela corrente de transmissão, à uma pequena coroa existente na roda traseira, chamada normalmente de pinhão ou coroa traseira. A coroa dianteira e a coroa traseira têm a mesma elocidade linear (V). O raio da coroa dianteira (R 1 ) é maior que o raio da coroa traseira (R 2 ). Como V = 2.R.f, a coroa de menor raio terá maior frequencia. Se a coroa dianteira for 3 ezes maior que a coroa traseira, então para cada giro completo dado no pedal a coroa traseira dará 3 giros completos. Logo, a elocidade angular da coroa traseira é maior que da coroa dianteira. www.fisicaatual.com.br coroa traseira corrente de transmissão pedais coroa dianteira

www.fisicaatual.com.br Por fim, a coroa traseira faz a roda traseira girar com a mesma elocidade angular (ω). Mas como a raio da roda traseira é maior que o raio da coroa traseira. A roda traseira apresenta elocidade linear maior que a elocidade linear da coroa traseira. coroa traseira corrente de transmissãopedais coroa dentada Física 1 - Moimento circular uniforme

www.fisicaatual.com.br Resumindo... O pedal e a coroa dianteira têm a mesma elocidade angular: ω P = ω C 2π. f P = 2π. f C freqüências iguais A coroa dianteira e a coroa traseira têm a mesma elocidade linear: freqüências C = P 2π. R C. f C = 2π. R P. f P inersamente proporcionais aos raios A coroa traseira e a roda traseira têm a mesma elocidade angular: ω P = ω T 2π. f P = 2π. f T freqüências iguais Física 1 - Moimento circular uniforme

Equação da elocidade linear da bicicleta Raio da coroa dianteira ( R 1) Raio da roda traseira( R 3 ) Raios da coroa traseira( R 2 ) V = ω coroa.dianteira R 2.R 1. R 3 Quanto maior o raio da coroa dianteira (R 1 ) em relação ao raio da coroa traseira (R 2 ), maior a elocidade da bicicleta e menor será a força desenolida. Para ganharmos elocidade, deemos ligar na coroa dianteira, coroas traseiras de raios www.fisicaatual.com.br cada ez menores.

www.fisicaatual.com.br As bicicletas com marchas apresentam um conjunto de coroas dianteiras e de coroas traseiras com raios ariados, podendo combiná-los liremente. Por exemplo, uma bicicleta que tenha 3 coroas dianteiras e 4 coroas traseiras, terá 12 marchas. coroa dianteira corrente coroa traseira

Torque é uma força que tende a rodar ou irar objetos. A razão entre o número de dentes nas rodas é diretamente proporcional à razão de torque e inersamente proporcional à razão das elocidades de rotação. Por exemplo, se a engrenagem maior tem o dobro de dentes da engrenagem menor, o torque da engrenagem maior é duas ezes maior que o da engrenagem menor, ao passo que a elocidade desta é duas ezes maior que a da engrenagem maior. Um motor de carro cria torque e o usa para girar o irabrequim. Comparemos um caminhão e um carro de Fórmula 1. Consideremos que os dois possuam a mesma potência. A elocidade angular do eixo do motor do carro de Fórmula 1 é muito maior, mas o torque é muito baixo. No entanto, a elocidade angular do eixo do motor de um caminhão é muito baixa, mas seu torque é muito alto, podendo então deslocar um maior peso, mas desempenhar uma menor elocidade.