Um escalador de massa m = 65 kg sofre uma queda curta de altura h = 1,20 m preso a um sistema de top-rope…

Questão

Um escalador de massa m = 65 kg sofre uma queda curta de altura h = 1,20 m preso a um sistema de top-rope. Considerando g = 10 m/s², e que o sistema de ancoragem e freio dissipa 80% da energia mecânica gerada pela queda, calcule (com equações) a energia mecânica perdida na queda, a energia dissipada pelo sistema e a energia potencialmente absorvida pelo corpo. Comente brevemente as implicações para segurança do praticante.

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

Resposta esperada

Energia mecânica convertida pela queda (variação de energia potencial) ?E = m·g·h = 65·10·1,20 = 780 J. Energia dissipada pelo sistema: E_sistema = 0,80·?E = 0,80·780 = 624 J. Energia absorvida pelo corpo: E_corpo = ?E - E_sistema = 780 - 624 = 156 J. Implicações de segurança: 156 J são a energia que o corpo deve dissipar; reduzir h, aumentar eficiência do sistema (maior dissipação pelo equipamento) e aumentar distância de desaceleração diminui forças no corpo. Verificar que o sistema e os materiais suportam as energias e forças envolvidas.

Explicação

A energia mecânica gerada pela queda é calculada pela variação da energia potencial, que é diretamente proporcional à massa, à gravidade e à altura da queda. A energia dissipada pelo sistema é uma fração significativa da energia total, refletindo a eficiência do equipamento em reduzir o impacto. A energia absorvida pelo corpo é crucial para avaliar o estresse físico que o escalador enfrenta, destacando a importância de um sistema de segurança eficaz para minimizar lesões.

Raio-X da questão

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