Dissertativa 4 - Física - IME 2018

A figura acima mostra um dispositivo composto por um motor elétrico, cujo eixo se encontra ligado a uma polia ideal de raio R, solidária a uma segunda polia de raio r, sem deslizamento. Solidário ao segundo eixo há um disco rígido metálico de raio r. Em duas extremidades opostas deste disco, foram fixados dois pêndulos compostos idênticos, com fios ideais e esferas homogêneas, de massa m. Existe um fio extensível ligando as esferas inferiores, provendo uma força elástica $F_{elástica}$ que as mantém na configuração mostrada na figura. Determine, em função de g, m, r e R:

a) a velocidade angular $\omega$ do motor elétrico:

b) a força elástica $F_{elástica}$ do fio extensível.

Dado:

• aceleração da gravidade: g.