A Figura mostra as velocidades translacionais dos vários pontos sobre o cilindro Observe que a velocidade translacional (velocidade linear) de cada ponto do cilindro está numa direcção perpendicular à linha que une esse ponto ao ponto de contacto O ponto P’ desloca-se com uma velocidade v  2vCM ENERGIA CINÉTICA DE ROLAMENTO É a soma da energia cinética de rotação em torno do CM com a energia cinética associada ao movimento de translação do CM. 1 1 2 2 K  I CM   M vCM 2 2 COMBINAÇÃO DO MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO E ROTAÇÃO Translação pura Rotação pura  vCM  vCM  vCM v  vCM  R Translação + Rotação  2 vCM v R  v 0 = v  R v   R  acima do centro v    R  abaixo do centro  vCM v 0 O ponto de contacto está sempre em repouso FOTOGRAFIA DE UMA RODA EM ROLAMENTO Os raios de cima estão menos nítidos que os de baixo porque estão se movendo mais depressa Rolamento sobre um plano inclinado Exemplo 1 Na direção y: N  Mg cos  0 (1) Na direção x: Mg sin   Fa  MaCM (2)  vCM A força de atrito produz um momento da força (MO) em relação ao CM: M O  Fa R  I CM (3) Da condição de rolamento sem deslizamento: aCM  R  aCM  R Tiro o valor de Fa em (3):  N y  vCM (4) x Fa  I CM aCM /R Substituindo em (2) a fica: I Mg sin   CM2 aCM  MaCM R 2  Fa Mg cos Mg sin    Mg Exemplo 1 (continuação) aCM Mg sin    g sin  I CM M 2 R 1 / 2 M    2 / 3 I M  CM2 5 / 7 R Temos ainda : Fa   N y  vCM e x  Fa Mg sin Mg cos anel  Mg cilindro esfera I CM I CM Mg sin  Mg sin  a   CM 2 2 2 MR 2 R M  ( I CM / R ) R 1 I CM À medida que aumenta a inclinação do plano a força de atrito estático necessária para evitar o deslizamento vai aumentando. No limite, antes do deslizamento, temos Fa  Fe max assim Fa  Fe max   e Mg cos  MR 2 tan    e (  1 )  tan  r I CM Mg sin    e Mg cos MR 2 1 I CM r e  ângulo máximo (limiar) para que haja rolamento sem deslizamento ROTAÇÃO EM TORNO DE UM EIXO FIXO Tabela de equivalências Rotação em torno de um eixo fixo Energia cinética Equilíbrio 2a lei de Newton 2a lei de Newton Momento Conservação Potência 1 KR I2 2 Movimento de translação 1 K  mv 2 2   M 0 f 0   M  I   f ma   L I   Li L f P  M   p mv   p i p f   dL M dt Momento de inércia  dp f  dt P F v I massa m