그림과 같이 바퀴가 가로방향(x축 방향)으로 미끄러지지 않고 굴러가고 … | [일반기계기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

미끄러짐 없이 구르는 바퀴는 지면 접촉점이 순간중심이므로, 그림처럼 중심과 같은 높이의 옆면 점 A의 속력은 √2·v, 방향은 x축에서 아래로 45° 다.
그림의 A는 원의 오른쪽 끝, 즉 중심에서 오른쪽으로 반지름 r 만큼 떨어진 점이다. 순간중심은 바로 아래 접촉점이므로 순간중심에서 A까지의 거리는 √(r² + r²) = √2·r 이다.
각속도가 ω = v/r 이므로
vA = ω × (√2·r) = (v/r) × √2·r = √2·v
속도는 순간중심에서 A로 향하는 선분에 수직이다. 그 선분이 오른쪽 위 45° 방향이므로 속도는 이에 수직한 오른쪽 아래 45°를 향하며, 성분으로 쓰면 vA = v i − v j 로 크기가 √2·v 임이 다시 확인된다.