Movimento de puro rolamento uma roda em um plano horizontal fixo na superfície terrestre
Para explicar melhor este movimento, vamos pensar em uma roda que apresenta um rolamento puro, ou seja, uma roda que rola sem escorregar em um determinado plano horizontal.
Devemos lembrar que cada ponto da roda, exceto o centro, realizam dois movimentos simultaneamente. Vejamos quais:
1- Cada ponto da roda realizará um movimento com a mesma velocidade do centro da roda, que é chamado de movimento de translação.
2- Cada ponto da roda realizará também um movimento a favor da rotação, em volta do centro da roda, que é chamado de movimento circular.
Para que haja um rolamento sem escorregamento, quando dois sólidos entram em contato seus pontos devem ter velocidades lineares iguais, com isso, podemos concluir que os pontos de contato, que ficam entre a roda e o chão deverão possuir uma velocidade resultante nula, porém, para que ocorra isso, as velocidades devidas à rotação e a translação devem ter a mesma intensidade, e sentido oposto.
Vejamos:
No movimento de rotação, podemos considerar ω como sendo a velocidade escalar angular e R o raio da roda.
Portanto temos:
V = ω R.
Também é possível calcular a velocidade linear de qualquer ponto da roda, basta pensar nos pontos girando em volta do ponto P em velocidade escalar angular e com o raio (R) igual à distancia que há entre o ponto P e o ponto X que foi pensado.
Vejamos:
A partir da figura acima podemos concluir que:
* Existe um centro instantâneo de rotação, que é definido pelo ponto P, que está em contato com a roda, apresentando uma velocidade nula.
* O centro C, apresenta um movimento de arrastamento com a velocidade V.