Reflita sobre qual deve ser o sentido de rotação da roda e, portanto, qual dos dois vetores Omega representa corretamente o movimento de rotação dessa.
  • Considere que, no instante representado apenas a roda está girando, mas o braço que liga essa ao ponto O está com ângulo phi fixo com relação à vertical.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o enunciado está pedindo. A questão trata do sentido de rotação de uma roda conectada a um ponto fixo O por um braço que forma um ângulo phi com a vertical. Nosso objetivo é identificar qual dos dois vetores Omega representa corretamente o movimento de rotação dessa roda. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de cinemática rotacional, especialmente a regra da mão direita para determinar a direção do vetor velocidade angular.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é o vetor velocidade angular, representado por Omega. Esse vetor indica tanto a rapidez com que a roda está girando quanto o sentido dessa rotação. A direção de Omega é perpendicular ao plano de rotação da roda.

Passo 3

Agora, vamos pensar no sentido de rotação da roda. Se a roda está girando no sentido horário quando vista de um lado, a regra da mão direita nos ajuda a determinar a direção do vetor Omega. Você pega a mão direita e dá um encaixe com os dedos na direção da rotação; o polegar aponta na direção do vetor Omega.

Passo 4

Aplicando a regra da mão direita, se a roda está girando no sentido horário (como um relógio), o polegar aponta para baixo. Se estiver girando no sentido anti-horário, o polegar aponta para cima. Isso nos ajuda a visualizar qual dos vetores Omega está correto com base no sentido real de rotação da roda.

Passo 5

Além disso, é importante considerar a posição do braço que conecta a roda ao ponto O. Como o ângulo phi está fixo com relação à vertical, isso indica que a rotação ocorre em um plano específico. Portanto, a direção de Omega deve ser consistente com esse plano e com a perspectiva do observador.

Resposta

O vetor Omega que aponta para fora da página (para cima) representa corretamente o movimento de rotação da roda, indicando que ela está girando no sentido anti-horário conforme visto da posição descrita.

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