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Hola, Antonella. Tu planteo tiene buen aspecto. El error que veo es algo delicado con respecto al signo empleado en el vínculo entre la aceleración del centro disco que se traslada y su aceleración angular.

Supongamos, para fijar ideas, que el disco se mueve hacia la derecha una vez liberado. Si el vector de aceleración del centro lo escribimos como $\vec a_{cm} = a_{cm} \hat i$, tendremos $a_{cm} > 0$ y el vector apunta en el sentido positivo del vector $\hat i$.

Como el disco está rodando sin deslizar, tiene que girar en el sentido horario. El vector de aceleración angular tiene una dirección entrante al dibujo, paralela al versor $\hat k$ pero en sentido contrario. De acuerdo con esta convención de ejes, si representamos el vector como $\vec alpha = \alpha \hat k$, nos queda $\alpha < 0$.

Entonces, para que la ecuación de vínculo entre las aceleración sea válida, hay que poner $a_{cm} = - R_A \alpha$, con un signo negativo. Si el disco se mueve en el sentido contrario, el razonamiento es análogo pero se invierten los signos.

Por las dudas también observa que, si bien los torques debidos a $\vec F$ y $\vec f_s$ con respecto al centro del disco tienen dirección saliente del dibujo en el sentido positivo del versor $\hat k$, en la ecuación del torque neto no hace falta añadir un signo negativo adicional.

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Una forma alternativa de hacer el planteo podría ser invertir la dirección elegida para el vector $\hat k$, de manera que las componentes de la aceleración del centro del cuerpo y de la aceleración angular tengan siempre el mismo signo. Ahí la ecuación de vínculo queda "más fácil" (todo positivo), pero el signo de los torques de las fuerzas queda invertido.

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Suerte,
NC