Calculadora de movimento circular

O movimento circular ocorre quando um objeto segue uma trajetória circular ao redor de um centro. Mesmo que o módulo da velocidade permaneça constante, a velocidade muda porque inclui a direção. Essa mudança contínua de direção exige uma aceleração para dentro, chamada aceleração centrípeta. Seu módulo é a = v² ÷ r, em que v é a velocidade tangencial e r é o raio da trajetória. A aceleração aponta sempre para o centro, e não no sentido do deslocamento. A segunda lei de Newton relaciona essa aceleração à força centrípeta. Multiplicando pela massa, temos F = m × v² ÷ r. Ela não é um tipo separado de interação física, mas o nome da força resultante para dentro, fornecida por tração, gravidade, atrito, força normal ou outra interação real. Uma corda a fornece para uma bola girando, o atrito dos pneus para um carro em curva e a gravidade para um satélite em órbita. As equações revelam tendências úteis. Dobrar a massa dobra a força necessária à mesma velocidade e ao mesmo raio. Dobrar a velocidade quadruplica a aceleração e a força, pois a velocidade está ao quadrado. Aumentar o raio reduz a aceleração e a força exigidas, então uma curva mais aberta é mais suave a uma velocidade fixa. Reorganizando a equação da força, obtemos v = raiz quadrada de F × r ÷ m e r = m × v² ÷ F, permitindo resolver várias incógnitas comuns. Essas relações ajudam a comparar curvas do dia a dia, máquinas rotativas, demonstrações de laboratório e movimentos orbitais idealizados. Todas as entradas usam unidades SI: quilogramas, metros, segundos e newtons. Antes de inserir uma velocidade, converta quilômetros por hora em metros por segundo dividindo por 3.6. Use como raio a distância do eixo de rotação ao centro de massa do objeto. O cálculo pressupõe velocidade de módulo constante e trajetória circular. Não modela mudanças de rapidez, ângulos de inclinação, efeitos aerodinâmicos, deformação estrutural nem limites de segurança. Decisões de engenharia e de brinquedos de parques devem incluir cargas dinâmicas e fatores de segurança adequados além deste resultado idealizado.