15.2 : Movimento rotacional em torno de um eixo fixo

A rotação de um corpo rígido em torno de um eixo fixo faz com que cada ponto dentro dele trace um caminho circular em torno de uma linha ou ponto específico. O termo dado a este tipo de fiação é definido pela posição angular, simbolizada pelo ângulo θ. Este ângulo é medido a partir de uma linha de referência estática até o objeto giratório. A partir desta posição angular, qualquer variação é referida como deslocamento angular, denotado por dθ. A extensão deste deslocamento pode ser calculada em graus, radianos ou revoluções, onde uma revolução é igual a 2π radianos. Esta medição ajuda a compreender a posição do objeto em seu movimento rotacional. A direção do deslocamento angular é determinada pela regra da mão direita, o que significa que está alinhada com o eixo de rotação.

Outro aspecto do movimento rotacional é a velocidade angular, simbolizada por ω. Significa a velocidade na qual o deslocamento angular muda e é quantificado em radianos por segundo. A velocidade angular define a taxa na qual o deslocamento angular muda ao longo do tempo e é medida em radianos por segundo. Além disso, entra em jogo o conceito de aceleração angular, simbolizado por α. A aceleração angular indica a rapidez ou lentidão com que a velocidade angular muda ao longo do tempo. É medido em unidades de radianos por segundo ao quadrado.

Assim como o deslocamento angular, tanto a velocidade angular quanto a aceleração angular são grandezas vetoriais, o que significa que têm magnitude e direção. Esses vetores são orientados ao longo do eixo de rotação, indicando a direção da rotação.

Compreender esses conceitos é fundamental para compreender a mecânica do movimento rotacional. Eles fornecem uma estrutura abrangente para compreender como os objetos giram e as forças que influenciam seu movimento.