Qual é a força mínima F aplicada horizontalmente no eixo da roda da Fig. 27, necessária para levantá-la por sobre o degrau de altura h? Seja r o ra...

Podemos utilizar o conceito de trabalho e energia para resolver esse problema. Quando a roda é levantada por sobre o degrau, a energia potencial gravitacional da roda aumenta. A energia potencial gravitacional é dada por Ep = mgh, onde m é a massa da roda, g é a aceleração da gravidade e h é a altura do degrau. A energia potencial gravitacional ganha pela roda é igual ao trabalho realizado pela força F. O trabalho é dado por W = Fd, onde d é a distância percorrida pela força F. Neste caso, d é igual a 2πr, que é a circunferência da roda. Igualando as duas equações, temos: F(2πr) = mgh Portanto, a força mínima F necessária para levantar a roda por sobre o degrau de altura h é dada por: F = (mgh) / (2πr) Note que a força F depende da massa da roda, da altura do degrau, do raio da roda e da aceleração da gravidade.