Enunciado

Calcule a magnitude da força F horizontal que é preciso aplicar, em direção ao eixo O , para conseguir que um tambor cilíndrico, de massa M e raio R , suba um degrau de altura d < R (Fig.)

Passo 1

Pra isso acontecer, basta que nossa normal seja nula. Assim,

τ p e s o = τ F

Calculando torque com relação ao ponto de contato:

M g ⋅ x = F ⋅ R - d     ( i )

Pelo teorema de Pitágoras:

R 2 = R - d 2 + x 2

Isolando o x , temos:

x = 2 d R - d 2

Agora é só isolar a força na equação ( i ) :

F = M g R - d ⋅ 2 d R - d 2

Resposta

F = M g R - d ⋅ 2 d R - d 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um motor elétrico gira um volante por uma correia móvel que une uma roldana no motor e outra que está presa rigidamente ao volante, como mostrado na Figura P10.37. O volante é um disco sólido com mass
Um guindaste de massa m 1=3000k g suporta uma carga de massa m 2=10000k g , conforme mostrado na Figura P10.36. O guindaste é articulado com um pino sem atrito em A e se apoia em um suporte liso em B
Um aeromodelo com massa 0,750k g é preso ao chão por um fio de modo que voa em um círculo horizontal de raio 30,0m . O motor do avião proporciona um impulso resultante de 0,800N perpendicular ao fio d
A combinação de uma força aplicada e da força de atrito produz um torque total constante de 36,0N⋅m sobre uma roda girando em relação a um eixo fixo. A força aplicada atua por 6,00s . Durante este tem
Um corpo com massa m=5,10k g é preso à extremidade livre de uma corda leve enrolada ao redor de uma bobina de raio R=0,250m e massa M=3,00k g . A bobina é um disco sólido, livre para girar em um plano