(AFA - 2013) A figura 1 abaixo apresenta um sistema formado por dois pares de polias coaxiais, AB e CD, acoplados por meio de uma correia ideal e inextensível e que não desliza sobre as polias C e B, tendo respectivamente raios RA=1 m, RB = 2 m , RC = 10 m e RD = 0,5 m.
A polia A tem a forma de um cilindro no qual está enrolado um fio ideal e inextensível de comprimento L=10π m em uma única camada, como mostra a figura 2.
Num dado momento, a partir do repouso, o fio é puxado pela ponta P, por uma força F constante que imprime uma aceleração linear a, também constante, na periferia da polia A, até que o fio se solte por completo desta polia. A partir desse momento, a polia C gira até parar após n voltas, sob a ação de uma aceleração angular constante de tal forma que o gráfico da velocidade angular da polia D em função do tempo é apresentado na figura 3.
Nessas condições, o número total de voltas dadas pela polia A até parar e o módulo da aceleração a, em m/s2, são, respectivamente,
5(n + 1), 5π
5n, 5π
2(n – 1), 3π
5n, π