O que É Física?

A velocidade angular (instantânea) ω do corpo é dada por

Tanto ω como ω são vetores, cuja orientação é dada pela regra da mão direita. Esses vetores apontam no sentido positivo de um eixo de referência, se méd

a rotação for no sentido anti-horário, e no sentido negativo, se a rotação for no sentido horário. O módulo da velocidade angular de um corpo é a velocidade angular escalar.

• Se a velocidade angular de um corpo varia de ω para ω em um intervalo de tempo Δt = t − t , a aceleração angular média α do corpo é dada por 1 2 2 1 méd

A aceleração angular (instantânea) α do corpo é dada por

Tanto α como α são vetores. méd

O que É Física?

Como vimos em capítulos anteriores, um dos objetivos principais da física é estudar movimentos. Até agora, examinamos apenas os movimentos de translação, nos quais objetos se movem ao longo de linhas retas ou curvas,

como na Fig. 10-1a. Vamos agora considerar os movimentos de rotação, nos quais os objetos giram em torno de

um eixo, como na Fig. 10-1b.

Observamos rotações em quase todas as máquinas; produzimos rotações toda vez que abrimos uma tampa de

rosca; pagamos para experimentar rotações quando vamos a um parque de diversões. A rotação é o segredo de jogadas de sucesso em muitos esportes, como dar uma longa tacada no golfe (a bola precisa estar girando para se manter no ar durante mais tempo) ou chutar com efeito no futebol (a bola precisa girar para que o ar a empurre para a esquerda ou para a direita). A rotação também é importante em questões mais sérias, como a fadiga das peças metálicas dos aviões.

Começamos nossa discussão da rotação definindo as variáveis do movimento, como fizemos para a translação

no Capítulo 2. Como vamos ver, as variáveis da rotação são análogas às do movimento unidimensional e, como no

Capítulo 2, uma situação especial importante é aquela na qual a aceleração (neste caso, a aceleração angular) é constante. Vamos ver também que é possível escrever uma equação equivalente à segunda lei de Newton para o movimento de rotação, usando uma grandeza chamada torque no lugar da força. O teorema do trabalho e energia cinética também pode ser aplicado ao movimento de rotação, com a massa substituída por uma grandeza chamada momento de inércia. Na verdade, grande parte do que discutimos até agora pode ser aplicado ao movimento de rotação com, talvez, pequenas modificações.

Atenção: Apesar de as equações que descrevem o movimento de rotação serem muito parecidas com as que

foram apresentadas em capítulos anteriores, muitos estudantes consideram este capítulo e o capítulo a seguir particularmente difíceis. Os professores encontraram várias razões para isso, mas as duas razões principais parecem ser as seguintes: (1) São apresentados muitos símbolos novos (letras gregas) cujo significado nem sempre é bem compreendido. (2) Embora os estudantes estejam muito familiarizados com movimentos lineares, como atravessar uma rua, eles não têm a mesma familiaridade com movimentos de rotação (talvez seja por isso que os parques de diversões são tão populares). Se você tiver a impressão de que um dever de casa envolvendo rotação está escrito em uma língua estrangeira, experimente traduzi-lo para a linguagem dos movimentos lineares

unidimensionais do Capítulo 2. Por exemplo, se você precisa ou quer calcular uma distância angular, apague temporariamente a palavra angular e veja se consegue resolver o problema usando as equações e ideias do

Capítulo 2.