Engenheiros projetam um sistema por meio do qual uma massa em queda livre imprime energia cinética a um tambor uniforme em rotação, ao qual a massa está presa por um cabo delgado e leve, enrolado em volta do tambor (figura abaixo). Não há nenhum atrito significativo no eixo do tambor e tudo parte do repouso. Esse sistema está sendo testado na Terra, mas é para ser usado em Marte, onde a aceleração da gravidade é . Nos testes na Terra, quando m possui e deve cair por , ela fornece de energia cinética ao tambor.

b) Qual a velocidade da massa de em Marte quando o tambor obtiver de energia cinética?

Observe que o corpo está em queda livre e preso a um tambor por um fio, que causa movimento no tambor, ou seja, temos transferência de energia.

Para obter a velocidade da massa de Marte fazemos

Podemos reescrever como

Vamos reorganizar a expressão

Isolando , teremos

Substituindo valores, fica assim

Encontramos então a velocidade

Prontinho, pessoal!