Reflita sobre qual deve ser o sentido de rotação da roda e, portanto, qual dos dois vetores
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
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
com a vertical. Nosso objetivo é identificar qual dos dois vetores
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
. Esse vetor indica tanto a rapidez com que a roda está girando quanto o sentido dessa rotação. A direção de
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
. Você pega a mão direita e dá um encaixe com os dedos na direção da rotação; o polegar aponta na direção do vetor
.
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
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
está fixo com relação à vertical, isso indica que a rotação ocorre em um plano específico. Portanto, a direção de
deve ser consistente com esse plano e com a perspectiva do observador.
Resposta
O vetor
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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