Question Number 24434 by Tinkutara last updated on 17/Nov/17
$$\mathrm{Two}\:\mathrm{cylindrical}\:\mathrm{hollow}\:\mathrm{drums}\:\mathrm{of}\:\mathrm{radii} \\ $$$${R}\:\mathrm{and}\:\mathrm{2}{R},\:\mathrm{and}\:\mathrm{of}\:\mathrm{a}\:\mathrm{common}\:\mathrm{height}\:{h}, \\ $$$$\mathrm{are}\:\mathrm{rotating}\:\mathrm{with}\:\mathrm{angular}\:\mathrm{velocities}\:\omega \\ $$$$\left(\mathrm{anti}-\mathrm{clockwise}\right)\:\mathrm{and}\:\omega\:\left(\mathrm{clockwise}\right), \\ $$$$\mathrm{respectively}.\:\mathrm{Their}\:\mathrm{axes},\:\mathrm{fixed}\:\mathrm{are} \\ $$$$\mathrm{parallel}\:\mathrm{and}\:\mathrm{in}\:\mathrm{a}\:\mathrm{horizontal}\:\mathrm{plane} \\ $$$$\mathrm{separated}\:\mathrm{by}\:\left(\mathrm{3}{R}\:+\:\delta\right).\:\mathrm{They}\:\mathrm{are}\:\mathrm{now} \\ $$$$\mathrm{brought}\:\mathrm{in}\:\mathrm{contact}\:\left(\delta\:\rightarrow\:\mathrm{0}\right). \\ $$$$\left(\mathrm{a}\right)\:\mathrm{Show}\:\mathrm{the}\:\mathrm{frictional}\:\mathrm{forces}\:\mathrm{just}\:\mathrm{after} \\ $$$$\mathrm{contact}. \\ $$$$\left(\mathrm{b}\right)\:\mathrm{Identify}\:\mathrm{forces}\:\mathrm{and}\:\mathrm{torques}\:\mathrm{external} \\ $$$$\mathrm{to}\:\mathrm{the}\:\mathrm{system}\:\mathrm{just}\:\mathrm{after}\:\mathrm{contact}. \\ $$$$\left(\mathrm{c}\right)\:\mathrm{What}\:\mathrm{would}\:\mathrm{be}\:\mathrm{the}\:\mathrm{ratio}\:\mathrm{of}\:\mathrm{final} \\ $$$$\mathrm{angular}\:\mathrm{velocities}\:\mathrm{when}\:\mathrm{friction}\:\mathrm{ceases}? \\ $$