Boa tarde Leonardo,
Esta questão não é das mais simples. Para resolvê-la precisamos, dividí-la em questões menores.
A primeira questão a ser resolvido é a velocidade no topo do brinquedo, onde temos r indicado.
Temos que a velocidade é dada por
V = 2 x Pi x r => V = 2 x 5 raiz(3) x PI => V = 10 raiz(3) PI
Segundo precisamos encontrar o deslocamento horizontal em relação ao eixo vertical da figura (parte onde temos o ângulo THETA)
Neste parte, temos um triângulo retângulo, com THETA = 30º.
Para descobrir o deslocamento horizontal, fazemos
d = L x cos (90º - THETA) Neste caso 60º
d = 5 raiz(3) x 0,5 (1/2 é o valor da tabela trigonométrica para os ângulos notáveis)
d = 5 raiz(3) /2
Logo a velocidade da cadeira é dada por
Vc = 2 x PI x (r + d)
Vc = 2 x PI x ( 5 raiz(3) + 5 raiz(3) /2 )
Vc = 2 x PI x ( 15 raiz(3) /2 )
Vc = 15 raiz(3) x PI
A velocidade angular do brinquedo será a razão entre estas velocidades, ou seja,
w = 10 raiz(3) PI / 15 raiz(3) PI (Podemos cortar os termos semelhantes raiz(3) PI, obtendo)
w = 10/15 (Simplificando temos)
w = 2/3
Alternativa A.