▷ Velocidade tangencial

Este artigo explica o que é velocidade tangencial na física. Você descobrirá, portanto, como calcular a velocidade tangencial, um exercício resolvido e qual a diferença entre velocidade tangencial e velocidade angular.

O que é velocidade tangencial?

A velocidade tangencial é a velocidade tangente à trajetória de um movimento circular. Em outras palavras, a velocidade tangencial é a velocidade linear instantânea de um corpo em movimento circular.

A velocidade tangencial é igual à velocidade angular vezes o raio do movimento circular.

Em geral, a velocidade tangencial é representada pelo símbolo v _t .

Como você pode ver na imagem acima, a velocidade tangencial é um vetor sempre tangente à trajetória do celular que realiza o movimento circular. Assim, a velocidade tangencial pode ser constante (movimento circular uniforme) ou variável (movimento circular variado).

fórmula de velocidade tangencial

A velocidade tangencial é igual à velocidade angular multiplicada pelo raio da trajetória. Portanto, para calcular a velocidade tangencial, a velocidade angular do movimento circular deve ser multiplicada pelo raio do movimento circular.

A fórmula para calcular a velocidade tangencial é, portanto, a seguinte:

Ouro:

$v_t$

é a velocidade tangencial.
$\omega$

é a velocidade angular.
$r$

é o raio do caminho do movimento rotativo.

A velocidade tangencial tem as mesmas unidades de qualquer velocidade, ou seja, unidades de comprimento divididas por unidades de tempo. Portanto, a unidade de velocidade tangencial no Système International (SI) é o metro dividido por segundo.

Da fórmula da velocidade tangencial segue-se que a velocidade tangencial de um corpo será maior à medida que a velocidade angular ou raio da trajetória aumenta. Portanto, se dois corpos têm a mesma velocidade angular, o corpo com maior raio será aquele que se move tangencialmente mais rápido.

Exemplo de cálculo da velocidade tangencial

Depois de ver a definição de velocidade tangencial e sua fórmula, esta seção mostra um exemplo concreto de como a velocidade tangencial é calculada.

Um móbile segue uma trajetória circular uniforme com raio de 7 m. Se a velocidade angular do corpo é 1,5 rad/s, qual é a sua velocidade tangencial?

Para encontrar a velocidade tangencial do móbile que descreve um movimento circular uniforme, basta aplicar a fórmula correspondente:

$v_t=\omega\cdot r$

Nesse caso, o enunciado do problema já nos fornece todos os dados que precisamos, então substituímos os valores na equação e calculamos a velocidade tangencial:

$v_t=1.5\cdot 7=10.5\ \cfrac{m}{s}$

velocidade tangencial e velocidade angular

Nesta seção veremos quais são as diferenças entre velocidade tangencial e velocidade angular, pois são dois conceitos cinemáticos que devem ficar claros.

A diferença entre a velocidade tangencial e a velocidade angular é que a velocidade tangencial é tangente ao caminho do movimento circular, enquanto a velocidade angular é a velocidade de rotação do movimento circular.

Assim, a velocidade tangencial é a velocidade de avanço do corpo que segue um movimento circular, enquanto a velocidade angular é a velocidade com que o referido corpo gira.

Além disso, o vetor que representa a velocidade tangencial é tangente à circunferência do movimento circular, porém, o vetor velocidade angular é perpendicular ao plano do movimento circular por ser um vetor axial.

➤ Veja: Velocidade angular

Velocidade tangencial e aceleração tangencial

A aceleração tangencial é a aceleração tangente à trajetória de um movimento circular, ou seja, a aceleração tangencial é a aceleração linear do móvel que realiza um movimento circular.

Portanto, a diferença entre velocidade tangencial e aceleração tangencial é que a velocidade tangencial é a velocidade tangente de um movimento circular, enquanto a aceleração tangencial indica a mudança na velocidade tangencial por unidade de tempo.

Se a aceleração tangencial for zero, significa que o movimento circular é uniforme. Porém, se a aceleração tangencial for constante e diferente de zero, isso significa que o movimento circular varia uniformemente.

Assim, quando um corpo segue um movimento circular uniformemente variado, a velocidade tangencial e a aceleração tangencial estão matematicamente ligadas pela seguinte expressão:

$v_t=v_{t_0}+a_t\cdot t$