Uma roda está girando em torno de um eixo perpendicular ao plano da roda e passa pelo seu centro. O módulo da velocidade angular da roda aumenta a uma taxa constante. O ponto
está na borda da roda e o ponto
está no meio do caminho entre a borda e o centro da roda. Para cada uma das seguintes grandezas, seu módulo é maior no ponto
, no ponto
ou é o mesmo em ambos os pontos? (a) Velocidade angular; Justifique cada uma de suas respostas.
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos uma roda girando em torno de um eixo perpendicular ao seu plano, e a velocidade angular dela está aumentando de forma constante. Queremos comparar a velocidade angular nos pontos A (na borda da roda) e B (na metade do caminho entre a borda e o centro). Para resolver isso, vamos precisar entender o que é velocidade angular e como ela se comporta em diferentes pontos de uma roda que está girando.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é velocidade angular. A velocidade angular, representada por ω, indica o quão rápido a roda está girando. É medida em radianos por segundo (rad/s) e mostra a mudança do ângulo da roda em relação ao tempo.
Passo 3
Em uma roda rígida que está girando, todos os pontos da roda giram com a mesma velocidade angular. Isso acontece porque a roda está girando como um único corpo, e todos os pontos estão conectados ao mesmo eixo de rotação.
Passo 4
Então, como a velocidade angular é a mesma para todos os pontos da roda, isso significa que o ponto A (na borda) e o ponto B (no meio) têm a mesma velocidade angular.
Resposta
A velocidade angular é a mesma nos pontos A e B.