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

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