Rotação (Física)

Fizeram-me a seguinte pergunta: "Um corpo pode estar em repouso e em movimento simultaneamente? Exemplifique.".

Eu afirmei que sim. Quando fui exemplificar, pensei em dois casos: o primeiro foi aquele em que um corpo está em repouso em relação a um referencial, mas em movimento em relação a outro. O outro foi o caso do corpo em rotação, havendo força resultante igual a zero (ele está girando, mas não está "andando"). 

Concordam?

Certamente um corpo em movimento rotacional não está em repouso.

 

Quanto dizer que um corpo está em movimento em relação a outro referencial que não seja aquele que estamos considerando, isso é irrelevante, pois em tese todos os corpos possuem um referencial em relação ao qual estão em movimento. Mas seu exemplo, nesse caso, está correto.

Leonardo, não entendi o que afirmou em relação a "Um corpo em rotação não tem força resultante igual a zero".

Posso estar completamente enganado, mas um corpo em rotação, sem translação, tem força resultante igual a zero sim. O torque é que provoca a rotação, entende? Corpos nessa situação, pelo que eu li, estão em repouso. Eles não estão em equilíbrio, mas estão em repouso, entende?

Enfim, como eu disse, posso estar completamente enganado; por isso, a discussão neste momento é perfeitamente válida.

Quando você falou em rotação, eu imaginei o caso clássico dos planetas ao redor do sol e pensei na resultante centrípeta. Confundi rotação com translação.   

Quando um corpo gira em torno do seu próprio eixo, desde que esse giro seja constante, ele está em equlíbrio sim.


Minha explicação foi errada, mas a conclusão continua correta. Um corpo em rotação não está em repouso. 
Exemplo: A roda da bicicleta está em movimento em relação ao banco.

Se eu, parado, estou vendo uma bolinha girar, sem sair do lugar, para mim essa bolinha está em repouso, concorda?

Ela está se movimentando em relação a você

Ok, no caso, ela está em repouso e em movimento simultaneamente em relação a mim?

Esta questão nos leva aos conceitos de ponto material e corpo rígido. Um ponto material não admite rotação. Já um corpo rígido em rotação possui torque ou momento linear. É claro que tudo depende do referencial, mas acredito que para um referencial inercial não faz sentido em falar de algo em repouso e movimento simultâneos. A rotação é uma forma de movimento "não linear", assim o sistema de referências seria em coordenadas polares. Se você olha em uma bolinha girando sobre o chão, tratando-a como um corpo rígido, o máximo que você pode fazer é analisar seus pontos a partir de seu centro, assim verificará movimento mesmo que o seu centro tenha velocidade nula em relação a você, e seu centro estará parado em relação a você.
 Para a cinemática Galileana não existe algum caso em que algo se move e esta parado em relação a você, pois ela trata de pontos materiais.