Mișcarea circulară
Dacă un corp este supus unei forțe F, constantă, cu orientarea perpendiculară pe vectorul viteză v, atunci traiectoria pe care se mișcă el este o circumferință iar el parcurge arce de cerc egale în intervale de timp egale. Astfel de mișcare se numește mișcare circulară uniformă.
Elementele mișcării:
1) Perioada T este timpul în care mobilul parcurge o circumferință completă. Mișcarea circulară este o mișcare periodică, deci se repetă după un interval de timp, bine precizat:
T=t/n
<T>SI=s
2) Frecvența n (turația) reprezintă numărul de circumferințe, complete, parcurse în unitatea de timp: n=n/t
<n>SI=s-1 (Hz)
Între frecvență și perioadă este ușor de observat că există relația:
n=1/T
3) Viteza periferică v este viteza cu care un mobil se deplasează pe circumferință. Deoarece orientarea ei este tangentă la circumferință, ea se mai numește și viteză tangențială.
v=AB/t
Pentru o circumferință completă arcul de cerc AB este egal cu lungimea cercului AB=2pR, iar timpul necesar este egal cu o perioadă t=T, astfel formula vitezei devine:
v = 2pR/T sau v = 2pRn
4) Viteza unghiulară w arată cât de repede sunt descrise unghiurile la centru de către raza vectoare. Viteza unghiulară este reprezentată printr-un vector perpendicular pe planul circumferinței.
Valoarea vitezei unghiulare este : w=a/t
<w>SI=rad/s
Se pot deduce ușor și alte formule de calcul pentru viteza unghiulară:
w=2p/T sau w=2pn
Sensul vectorului viteză unghiulară v se poate deduce cu ajutorul regulii burghiului sau a mâinii drepte, orientarea fiind perpendiculară pe cerc. Între viteza unghiulară și viteza periferică se poate deduce relația: v=wR
5) Accelerația centripetă ac este rezultatul acțiunii forței centrale Fc și se calculează pe baza formulei de definiție a accelerației : a=Dv/Dt. Astfel, expresia de calcul a accelerației centripete este:
a = v2/R = 4p2n2R
Orientarea vectorului accelerație centripetă este dată de orientarea forței centripete: spre centrul cercului parcurs de corp.
6) Forța centripetă Fc este forța necesară pentru a menține un corp într-o mișcare circulară. Această forță este centrală și modifică mereu direcția vectorului viteză, determinând apariția accelerației centripete.
Fc=mw2R
Forța centripetă este o forță centrală de legătură a corpului, ea poate fi o forță elastică, gravitațională, electrică etc.
7) Forța centrifugă Fcf
Pe un disc ce se poate roti în jurul unui ax, este așezat un corp, legat de ax prin intermediul unui dinamometru. În timpul rotirii discului, observatorul de pe disc pune în evidență, cu ajutorul dinamometrului, o forță F. Apare o nedumerire din partea observatorului: deși asupra corpului acționează o forță totuși corpul nu se mișcă pe disc. Pentru a rezolva dilema, observatorul atașează corpului o forță Fcf , complementară forței F, pe care o numește forță centrifugă. Forța centrifugă (de inerție) Fcf echilibrează forța F în interiorul sistemului de referință (disc) încât, corpul este în echilibru și repaus față de acesta. Ce se va întâmpla decă se va rupe legătura corpului cu axul? Față de observator, corpul se va îndepărta, deoarece el nu mai este în echilibru, singura forță care rămâne, în acel moment, este forța centrifugă de inerție și are ca efect îndepărtarea corpului față de axul de rotație.
| 
BluePink 
