(UFRJ/1994) 

(UFRJ/1994) A figura 1 mostra o regulador de velocidade criado por James Watt para máquinas térmicas. Nele os pesos P e P’ giram com velocidade angular proporcional à velocidade de funcionamento da máquina; a velocidade angular, por sua vez, determina a altura em que os pesos realizam seu movimento giratório. Desse modo podemos fazer com que, ao atingir uma certa altura, os pesos acionem o mecanismo controlador da quantidade de vapor na máquina, aumentando ou diminuindo sua velocidade de funcionamento.

Para entender o princípio de funcionamento deste regulador considere uma bolinha de massa m suspensa por um fio ideal de comprimento c, conforme indicado na figura 2. Uma extremidade do fio está presa em O e a outra está presa à bolinha que gira em torno do eixo vertical OY, descrevendo um movimento circular uniforme com velocidade angular Ω ; o plano horizontal em que se move a bolinha fica a uma distância y do ponto de suspensão. 
a) Usando a 2ª Lei de Newton calcule a relação entre a distância y e a velocidade angular Ω . 
b) Responda se os pesos P e P’ do regulador de velocidade da figura 1 se elevam ou se abaixam quando a velocidade da máquina aumenta. Justifique sua resposta.