Compare dois traçados de trilha que levam a um ganho vertical de 20 m para um grupo (massa total por pessoa m…

Questão

Compare dois traçados de trilha que levam a um ganho vertical de 20 m para um grupo (massa total por pessoa m = 75 kg + equipamento 10 kg = 85 kg): Traçado A: 200 m (mais íngreme). Traçado B: 400 m (mais suave). Calcule o trabalho contra a gravidade em cada caso e explique, fisicamente, qual traçado tende a minimizar impactos ambientais e por quê.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo: trabalho contra a gravidade W = m·g·h = 85 kg · 10 m/s² · 20 m = 17 000 J (igual para A e B). Assim, a energia necessária por pessoa é a mesma em ambos os traçados. Porém, do ponto de vista físico, o impacto ambiental difere: em encostas íngremes a força e a velocidade da água de escoamento superficial aumentam a tensão de cisalhamento no solo, elevando a erosão. Pressão sobre o solo p = F/A (força concentrada em pontos de contato) tende a ser maior em trechos íngremes e estreitos, provocando compactação e desgaste local. Recomendações físicas para minimizar impacto: optar por traçado mais suave (B) ou usar zig-zags/switchbacks para reduzir declividade local, distribuir o fluxo de pessoas (aumenta A efetiva), instalar degraus e barreiras que reduzam velocidade do escoamento e revegetar margens. Também reduzir a potência dissipada por unidade de área (P/A) e controlar a vazão superficial diminui a erosão.

Explicação

O trabalho contra a gravidade é o mesmo para ambos os traçados, mas o traçado mais suave reduz a erosão do solo, pois diminui a força e a velocidade da água que escoa pela trilha. Em encostas íngremes, a pressão sobre o solo é maior, aumentando a compactação e o desgaste. Portanto, optar por um traçado mais suave ou implementar técnicas que reduzam a declividade local ajuda a preservar o meio ambiente.

Raio-X da questão

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