Em um movimento circular uniforme, a aceleração é perpendicular à velocidade em cada instante, embora ambas mudem de direção continuamente. Isso continua válido quando o movimento não é uniforme, ou seja, quando a velocidade escalar não é constante?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está perguntando. Ela fala sobre o movimento circular uniforme, onde a aceleração é sempre perpendicular à velocidade. A pergunta é: será que isso continua válido quando o movimento deixa de ser uniforme, ou seja, quando a velocidade escalar não é constante? Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de movimento circular, velocidade, aceleração e suas direções.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é movimento circular uniforme (MCU). No MCU, um objeto se move em uma trajetória circular com velocidade constante. Mesmo com a velocidade constante, a direção da velocidade está mudando continuamente, o que causa uma aceleração chamada aceleração centrípeta.
Passo 3
A aceleração centrípeta (
) sempre aponta para o centro da trajetória circular e é perpendicular à velocidade (
) do objeto. Isso mantém o objeto em movimento circular sem alterar a rapidez.
Passo 4
Agora, quando o movimento não é mais uniforme, ou seja, a velocidade escalar do objeto está mudando, temos o que chamamos de movimento circular não uniforme (MCNU). Nesse caso, além da aceleração centrípeta, há também uma aceleração tangencial (
) que atua na direção da velocidade ou contra ela, dependendo se a velocidade está aumentando ou diminuindo.
Passo 5
Com a presença da aceleração tangencial, a aceleração total (
) do objeto no MCNU não está mais apenas na direção centrípeta. Ela passa a ter duas componentes: uma radial (centrípeta) e outra tangencial. Isso significa que a aceleração não é mais exclusivamente perpendicular à velocidade.
Passo 6
Portanto, no movimento circular não uniforme, a aceleração não é mais perpendicular à velocidade em cada instante, porque há uma componente de aceleração na mesma direção da velocidade.
Resposta
Não, quando o movimento não é uniforme e a velocidade escalar varia, a aceleração deixa de ser exclusivamente perpendicular à velocidade.