Transmissão de movimento em Física

Disco ou polia em rotação uniforme

Considere um disco ou uma polia em rotação uniforme em torno do eixo E:

Fonte: Tópicos de Física – Vol.1 – 12ª Ed. 2012

Perceba que A e B são dois pontos quaisquer situados fora do eixo de rotação. Enquanto A percorre ∆S_A, B percorre ∆S_B, sendo ∆S_A > ∆S_B e, portanto, v_A > v_B. O deslocamento angular ∆φ, entretanto, é igual para os dois pontos. Então:

 𝜔_a = 𝜔_b

Consequentemente:

T_A = T_B e f_A = f_B

Obs.: A velocidade angular da polia é a velocidade angular de qualquer um de seus pontos.

Acoplamento de polias e rodas dentadas

Polias podem ser acopladas por meio de correias ou por contato direto, de modo que uma polia rotando pode fazer a outra rotar também. Da mesma forma, rodas dentadas podem ser acopladas por contato direto ou por meio de correntes.

A figura ao lado representa duas polias de raios R_A e R_B que rotam no mesmo sentido, acopladas por uma correia que não desliza sobre elas.

Fonte: Tópicos de Física – Vol.1 – 12ª Ed. 2012

Aqui, os pontos A e B estão nas periferias das polias. Enquanto A se desloca ∆S_A, B se desloca ∆S_B. Como ∆S_A = ∆S_B, temos que:

v_A = v_B 

Observe na figura a seguir que, ao contrário da situação descrita anteriormente, duas polias (ou rodas dentadas) de raios R_A e R_B rotam em sentidos contrários, acopladas por contato direto.

Fonte: Tópicos de Física – Vol.1 – 12ª Ed. 2012

Nesse caso, os pontos A e B também estão nas periferias das polias. Enquanto A se desloca ∆S_A, B se desloca ∆S_B. Não havendo escorregamento na região de contato, cada ponto da periferia de uma polia faz contato com um único ponto da periferia da outra polia. Assim, ∆S_A = ∆S_B; portanto:

v_A = v_B

Perceba que, nas duas situações, temos:

𝜔_𝐴.𝑅_𝐴 = 𝜔_𝐵.𝑅_𝐵 ⇨ 2.𝜋.f_A.R_A = 2.𝜋.f_B.R_B ⇨ f_A.R_A = f_B.R_B