Uma corda está enrolada em torno da borda de um disco uniforme que pode girar, sem atrito, em torno de um eixo fixo que passa pelo seu centro. A ma...

Podemos utilizar a equação da dinâmica para rotação para resolver esse problema: Στ = Iα Onde Στ é o torque resultante, I é o momento de inércia e α é a aceleração angular. No início, o disco está em repouso, então sua velocidade angular é zero. A força aplicada pela corda cria um torque que faz o disco girar. O torque resultante é dado por: Στ = rF Onde r é o raio do disco e F é a força aplicada pela corda. Substituindo os valores, temos: Στ = (0,25 m)(10 N) = 2,5 N.m O momento de inércia de um disco uniforme é dado por: I = (1/2)mr² Substituindo os valores, temos: I = (1/2)(3 kg)(0,25 m)² = 0,094 kg.m² A aceleração angular é dada por: α = Στ / I Substituindo os valores, temos: α = 2,5 N.m / 0,094 kg.m² = 26,6 rad/s² A velocidade angular após 5 s é dada por: ω = ω0 + αt Onde ω0 é a velocidade angular inicial (zero) e t é o tempo decorrido (5 s). Substituindo os valores, temos: ω = 0 + 26,6 rad/s² x 5 s = 133 rad/s Portanto, a velocidade angular do disco após 5 s é de 133 rad/s.