.Problema de Gincana: Uma moeda rodando…

Problema


Duas moedas iguais são posicionadas conforme figura a seguir. A moeda superior roda, sem escorregar, em torno da moeda inferior, que se encontra fixa, para a posição indicada.

A4_1

Qual é a imagem que representa a posição final?

A4_2

Solução


Como não há deslizamento e a moeda inferior permanece fixa, a imagem que representa a posição final é
Fig 10


Entendendo melhor…

Se você não conseguiu chegar à conclusão de que a resposta do problema é o item (A), utilize o aplicativo abaixo.

Um applet para ajudar


Espere o aplicativo carregar completamente e você visualizará duas moedas:
– a moeda vermelha está fixa;
– a moeda verde é a que será movimentada.
Assim, clique com qualquer botão do mouse sobre a moeda verde, mantenha o botão apertado e, em seguida, movimente o mouse para fazer a moeda rodar ao longo da borda da moeda vermelha até a posição final definida no problema.


OBMEP_ srdg, criado com o GeoGebra
Observamos que o applet ajuda na visualização do resultado;
mas, matematicamente, não substitui sua demonstração.

Com o aplicativo é possível notar que, à medida que a moeda verde se move ao longo da borda da moeda vermelha, a moeda verde também sofre rotação. É como se a moeda verde, ao se movimentar, estivesse “rodando” em volta de si mesma. Utilizando o aplicativo podemos observar que a moeda que se move dá duas voltas completas em torno de si própria, antes de voltar para sua posição original (sobre a moeda vermelha), não é?
Dessa forma, quando a moeda verde completar metade do percurso e ficar sob a moeda vermelha, ela exibirá o canguru na posição inicial; portanto ao completar [tex]\frac{1}{4}[/tex] da trajetória que a levará novamente para cima da moeda vermelha, a moeda verde exibirá o canguru de cabeça para baixo, conforme podemos ver com o aplicativo.


Solução elaborada pelos Moderadores do Blog.

Segunda Gincana de 2014 – Clubes de Matemática da OBMEP
Nível A – Questão Fácil

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