Movimento de rotação e translação

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1. Orear, Jay. Fundamentos da Física. Livros Técnicos e científicos Editora, 1983. 2. Manual de laboratório de física experimental 2. 2008 3. http://w3.ualg.pt/~jargain/corposplanoinclinado.pdf. Acesso em 13/03/2013 às 21:50. 4. http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeqOEAC/rolamento-plano-inclinado

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Considere-se um corpo de simetria cilíndrica e raio r que se desloca sobre um plano inclinado com atrito. O movimento dá-se de forma que a translação ao longo do plano inclinado se faz com rotação em torno de um eixo que passa pelo centro de massa do corpo, é paralelo ao plano inclinado e perpendicular à trajectória descrita. Considera-se que a força de atrito é tal que impede totalmente que o corpo deslize sobre o plano.
Pode-se mostrar que, nestas condições, a aceleração do centro de massa do corpo (CM) é dada por: λ sen(α) (1) onde g é a aceleração da gravidade, α o ângulo associado à inclinação do plano e λ é um factor numérico que depende unicamente da forma geométrica do corpo que se desloca sobre o plano inclinado. Alguns exemplos de valores deste factor são: λ = 2/3 para um cilindro, λ = 5/7 para uma esfera e λ = 1/2 para um anel cilíndrico.
Verifica-se, através da expressão (1), que a aceleração não está relacionada, com a partida se poderia supor, com a massa do corpo.

A combinação dos movimentos de translação e rotação produz o movimento real de rolamento da roda. Após a combinação dos dois movimentos verifica-se que a parte inferior da roda é estacionária e a parte superior se move com velocidade mais rápida que qualquer outra parte da roda.
Se uma roda rola com velocidade constante ela não possui tendência de deslizar no ponto de contato e, portanto, nenhuma força de atrito atua nesse ponto. Entretanto, se uma força resultante atua sobre a roda que rola para aumentar ou diminuir sua velocidade, então esta força resultante causa uma aceleração do centro de massa ao longo da