Uma corda leve e flexível é enrolada diversas vezes em torno da periferia de uma casca cilíndrica com raio de e massa igual a , que gira sem atrito em torno de um eixo horizontal fixo. O cilindro é ligado ao eixo por meio de raios com momentos de inércia desprezíveis. O cilindro está inicialmente em repouso. A extremidade livre da corda é puxada com uma força constante até uma distância de , e nesse ponto a extremidade da corda se move a . Sabendo que a corda não desliza sobre o cilindro, qual é o valor de ?

Oi, galerinha! Tudo bom?

Para quem não lembra, a definição de trabalho é força vezes o deslocamento. Deste modo, o trabalho realizado no cilindro é

onde é o que queremos descobrir e vale .

Mas antes de acharmos , temos que descobrir o trabalho realizado, que será igual a variação da energia cinética,

Como a energia cinética inicial é zero, pois o sistema parte do repouso, temos que

Lembrando que a velocidade linear pode ser relacionada com a velocidade angular por:

E a massa da casca cilíndrica se relaciona com o peso por:

O momento de inércia da casca cilíndrica é

Veja só!