Rapidez constante pode acompanhar aceleração

Compreender

No movimento circular uniforme, a rapidez mantém-se, mas a direção do vetor velocidade muda em cada ponto. Há, portanto, aceleração dirigida para o centro, de módulo ac=v²/r. Para v=4 m/s e r=2 m, ac=16/2=8 m/s². Dizer que a aceleração é nula porque o velocímetro marcaria sempre 4 m/s confunde rapidez constante com velocidade vetorial constante.

A força resultante tem o mesmo sentido da aceleração centrípeta: aponta para o centro. Se a massa for 0,5 kg, o seu módulo é Fres=m ac=4 N. Esta força não é uma força nova que se soma às interações existentes: é o nome da componente resultante necessária para a trajetória curva. Atrito, tensão ou gravitação podem fornecê-la conforme o sistema. Não se pode decidir qual delas atua sem descrição física adicional.

Para analisar o caso, desenha em qualquer ponto a velocidade tangente e a aceleração radial para dentro. Verifica a unidade: (m/s)² dividido por m produz m/s². Se o raio duplicasse mantendo a rapidez, a aceleração seria metade. O modelo supõe círculo e rapidez constantes; não descreve uma trajetória apenas aproximadamente circular nem aceleração tangencial de mudança de rapidez.