Queda livre com polia

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Queda Livre com Polia


Por favor me ajudem! eu queria saber como se resolve este problema, mas eu não sou familiarizado com cálculos matemáticos eu preciso de uma explicação para este problema por favor!
Envolta em uma Polia de 10 metros de diâmetro eu tenho uma correia e na extremidade direita eu possuo um peso de 10 toneladas (A) e na extremidade esquerda um peso de 1 tonelada (B).
O fundo do peso A está a 500 metros do solo e o peso B está no solo, ao soltar o peso (A)

A) Qual a velocidade máxima que o peso (A) atingirá?

B) Em quanto tempo o peso (A) atingirá o solo?

C) Qual é o torque gerado no eixo da polia?

D) Qual é a potência gerado no eixo da polia em HP?

a) O peso A tem energia potencial gravitacional e, considerando o sistema conservativo (Energia mecânica é constante), teremos no final toda a energia potencial sendo transformada em energia cinética, então teremos: Epg=Ec => m.g.h=mv²/2 => v=√2gh => v=100 m/s
b) Equação da velocidade em função do tempo: V=Vo+gt => 100=0+10.t => t=10 s
c) O torque ou momento da força é a força vezes o braço da força. O torque gerado no eixo da polia é dado por: T=F.d => F=Ta=Pa => T=Ta.d => T=100000.5 => T=5.105 N.m
d) POt=W/t => POt=Pa.d/t => POt=Pa.v => Pot=100000.100 => POt=107 W. Fazendo uma análise dimensional, tem-se que: 107W.1HP/735W => POt≈13.605,44 HP
Obs: Eu não me lembro muito bem se 1 cavalo-vapor equivale a 735 Watts, depois vc dá uma olhadinha. Vlws