Clasa a IX-a OM 6930/2025
2.3.3. Mișcarea circulară uniformă
2. Elemente de cinematică
Într-un parc de distracții, un carusel se rotește liniștit: fiecare scăunel parcurge același cerc, mereu în același timp. Vitezometrul unei biciclete arată \(18\ \mathrm{km/h}\) constant, deși roțile se învârt de zeci de ori pe secundă, iar un satelit ocolește Pământul fără să încetinească. În toate aceste cazuri modulul vitezei nu se schimbă, dar direcția ei se schimbă în fiecare clipă — și tocmai de aici apare o mărime nouă, accelerația centripetă. Mișcarea circulară uniformă este cel mai simplu exemplu de mișcare cu accelerație în care viteza nu crește și nu scade: e puntea dintre cinematica rectilinie, pe care o știi deja, și principiile dinamicii, pe care le vei studia imediat după.
1. Ce înseamnă „mișcare circulară uniformă”
Un corp are mișcare circulară dacă traiectoria lui (față de reperul ales) este un cerc sau un arc de cerc, de rază \(R\). Mișcarea este uniformă dacă modulul vitezei rămâne constant în timp: în intervale de timp egale corpul parcurge arce de cerc egale.
Atenție la un cuvânt: „uniformă” se referă doar la modulul vitezei. Vectorul viteză \(\vec{v}\) este mereu tangent la traiectorie, deci direcția lui se rotește permanent. Un vector care își schimbă direcția este un vector care se schimbă, chiar dacă lungimea lui e aceeași. De aceea mișcarea circulară uniformă este o mișcare accelerată.
Mișcarea circulară uniformă este o mișcare periodică: după un anumit interval de timp corpul revine în același punct, cu aceeași viteză, și totul se repetă identic. Această proprietate ne permite să o descriem cu doar două mărimi: raza \(R\) și „ritmul” rotației.
\(v\) — modulul vitezei (viteza liniară sau tangențială), în \(\mathrm{m/s}\); \(\vec{v}\) este perpendicular pe raza dusă la poziția corpului, adică tangent la cerc.