Um aro circular de 60 cm de diâmetro está rolando sem deslizar sobre uma superfície plana. O módulo da velocidade do seu centro de massa é de 20 m/s. Qual o módulo da velocidade do ponto na extremidade frontal do aro?

Passo 1

Primeiro, vamos dar uma desenhada nesse aro que está rolando, para vermos como ficam as velocidades em alguns dos seus pontos:

Como temos um rolamento sem deslizar, é necessário que a velocidade no ponto mais baixo do aro seja nula e assim temos que a velocidade do centro de massa é dada por:

v c m = v = ω R

Passo 2

Agora olhando só pro ponto na sua extremidade frontal:

Por isso, o módulo da velocidade do ponto da extremidade frontal do aro é dada por:

v f = v 2 + v c m 2

v f = 2 v c m 2

v f = 2 * 20 2 = 28 m / s

Resposta

v = 28 m / s

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