Em via ferrata, um dissipador de energia absorve até E_max = 2 500 J. Projete a altura máxima de queda livre…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Identificar os riscos durante a realização de práticas corporais de aventura urbanas e planejar estratégias para sua superação.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em via ferrata, um dissipador de energia absorve até E_max = 2 500 J. Projete a altura máxima de queda livre h_max para um praticante de massa m = 80 kg (g = 10 m/s²) de modo que a energia gravitacional m g h não exceda E_max. Inclua um fator de segurança 2 e indique a distância máxima recomendada entre pontos de ancoragem para limitar o risco.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Energia potencial disponível na queda: E = m g h. Impor E = E_max ? h_max = E_max/(m g) = 2500/(80·10) = 3,125 m. Aplicando fator de segurança 2: h_permitida = h_max/2 = 1,5625 m ˜ 1,56 m. Recomenda-se espaçamento entre pontos de ancoragem = 1,5 m para que, na pior hipótese de queda livre, a energia absorvida pelo dissipador permaneça abaixo de E_max considerando oscilações e imprecisões práticas. Fórmulas usadas: E = m g h (J), fator de segurança multiplicativo sobre energia ou divisório sobre h.
Explicação
A energia gravitacional durante a queda é calculada pela fórmula E = m g h, onde a altura máxima deve ser limitada para que não exceda a capacidade do dissipador de energia. Ao considerar um fator de segurança, a altura permitida é reduzida pela metade, garantindo que, em situações adversas, a energia absorvida permaneça dentro dos limites seguros. O espaçamento recomendado entre os pontos de ancoragem é baseado na altura permitida, assegurando que o praticante não ultrapasse a energia máxima absorvível em uma queda.
Raio-X da questão
energia gravitacional
avaliacao
energia potencial gravitacional · cálculo de altura máxima
Revisar a relação entre energia, massa e altura em quedas livres.
O aluno pode confundir a relação entre energia gravitacional e a altura máxima, calculando uma altura que excede a energia máxima permitida.
saude
pensamento_critico
cientifico
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