Um corpo executa movimento circular com velocidade constante sempre que uma força resultante de módulo constante atua perpendicular à velocidade. O que acontece com a velocidade se a força nāo é perpendicular à velocidade?
Passo 1
Então, a gente tem aqui uma questão sobre movimento circular. O enunciado diz que um corpo está se movendo em círculo com velocidade constante porque a força resultante que atua sobre ele tem um módulo constante e está sempre perpendicular à velocidade. Queremos descobrir o que acontece com a velocidade desse corpo se a força não for mais perpendicular à velocidade. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre como a força e a velocidade interagem no movimento circular.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que velocidade é uma grandeza que tem magnitude (o quão rápido algo está se movendo) e direção (para onde está indo). No movimento circular com velocidade constante, a direção da velocidade está mudando constantemente, mas sua magnitude (ou velocidade escalar) permanece a mesma.
Passo 3
A força que mantém o corpo em movimento circular é chamada de força centrípeta. Essa força está sempre direcionada para o centro do círculo e é perpendicular à velocidade do corpo. Quando a força é perpendicular à velocidade, ela muda apenas a direção da velocidade, mantendo sua magnitude constante.
Passo 4
Agora, se a força resultante não for mais perpendicular à velocidade, ela terá uma componente paralela à direção do movimento. Isso significa que além de mudar a direção da velocidade, essa força também vai alterar a magnitude da velocidade, ou seja, vai fazer o corpo acelerar ou desacelerar.
Passo 5
Matematicamente, podemos decompor a força em duas componentes: uma perpendicular à velocidade (que faz o corpo se mover em círculo) e outra paralela à velocidade (que muda a velocidade do corpo). A componente paralela causa uma aceleração tangencial, que aumenta ou diminui a velocidade do corpo.
Passo 6
Portanto, quando a força resultante não é mais perpendicular à velocidade, a velocidade do corpo não se mantém constante. Em vez disso, a magnitude da velocidade varia, resultando em uma aceleração ou desaceleração do corpo enquanto ele continua se movendo ao longo de uma trajetória circular.
Resposta
Se a força não for perpendicular à velocidade, a magnitude da velocidade do corpo não permanece constante; a velocidade aumenta ou diminui conforme a força tem uma componente na direção do movimento.