подобрал по ответу решение при помощью: скорость состоит из двух частей вдоль оси и из вращательного движение wR , а сила состоит тоже из двух частей вдоль оси F и вдоль вращение корень из ( Fтр^2 - F^2) так как траектория трения спиральная и два эти треугольника похожы и выходит соотношение U/wr = F/sqrt(Fтр^2 - F^2) надеюсь правильно