Uma roda gira sem deslizar sobre uma superfície horizontal. O centro de massa da roda se desloca com velocidade de módulo
. O ponto mais baixo da roda, que está em contato com a superfície, tem velocidade de módulo:
(a)
(b) 2 V
(c) zero
(d) são necessárias mais informações para responder.
(a)
(b) 2 V
(c) zero
(d) são necessárias mais informações para responder.
Passo 1
O enunciado diz que uma roda de raio
rola sem deslizar sobre uma superfície horizontal, com o centro de massa se movendo com velocidade de módulo
. Precisamos encontrar o módulo da velocidade do ponto de contato com a superfície. O conteúdo aqui é cinemática de corpo em rotação
translação e a condição de rolamento sem deslizamento.
Passo 2
Em rolamento puro, a velocidade angular
da roda está relacionada à velocidade do centro de massa por
Além disso, a velocidade de um ponto da roda em relação ao solo é a soma vetorial da velocidade de translação do centro de massa e da velocidade de rotação em torno do centro:
Passo 3
Para o ponto mais baixo,
vai do centro para baixo, e
faz com que a velocidade rotacional nesse ponto seja apontando para trás (oposta a
) com módulo
. Logo, em módulo,
Resposta
zero