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Um sistema mecânico faz com que um corpo de massa M₀, após um certo tempo em queda, atinja uma velocidade descendente constante V₀, devido ao efeito do movimento de outra massa m, que age como freio. A massa m é vinculada a uma haste H, presa ao eixo E de um cilindro C, de raio R₀, conforme mostrado na figura. Quando a massa M0 cai, desenrola-se um fio que movimenta o cilindro e o eixo, fazendo com que a massa m descreva um movimento circular de raio R0. A velocidade V0 é mantida constante, pela força de atrito, entre a massa m e a parede A, devido ao coeficiente de atrito μ entre elas e à força centrípeta que age sobre essa massa. Para tal situação, em função dos parâmetros m, M₀, R₀, V₀, μ e g, determine

 

a) o trabalho Tg, realizado pela força da gravidade, quando a massa M₀ percorre uma distância vertical correspondente a uma volta completa do cilindro C.

b) o trabalho T_A, dissipado pela força de atrito, quando a massa m realiza uma volta completa.

c) a velocidade V₀, em função das demais variáveis.

 

NOTE E ADOTE:

O trabalho dissipado pela força de atrito em uma volta é igual ao trabalho realizado pela força peso, no movimento correspondente da massa M₀, com velocidade V₀.