Descreva um procedimento quantitativo de frenagem segura para uma tirolesa improvisada onde um aluno (m = 50,0…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva um procedimento quantitativo de frenagem segura para uma tirolesa improvisada onde um aluno (m = 50,0 kg) chega ao final com velocidade v = 5,00 m/s. Use g = 10 m/s². Indique força média, distância mínima de frenagem para limitar a desaceleração a 4g, energia dissipada e justificativas físicas e de segurança.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Dados: m=50,0 kg, v=5,00 m/s, a_max=4g=40 m/s². Energia cinética E = ½·m·v² = 0,5·50·25 = 625 J. Distância mínima d = v²/(2·a_max) = 25/(80) = 0,3125 m ˜ 0,31 m. Força média F = m·a_max = 50·40 = 2000 N. Verificar: F·d = 2000·0,3125 = 625 J (energia dissipada). Procedimento seguro: projetar zona de frenagem com dispositivo que produz resistência ajustável (por exemplo, uma banda de atrito longa ou sequência de amortecedores) que forneça resistência média ˜2,0 kN ao longo de =0,35 m para margem de segurança; usar cordas e ancoragens com fator de segurança =8 em relação à força média (anclas =16 kN). Medidas adicionais: casco, luvas, briefing, redundância de ancoragem e afastamento de obstáculos. Justificativa física: limitar a desaceleração controla a força sobre o corpo (F= m·a) e reduz risco de lesões; dissipação de energia deve ocorrer em equipamento dimensionado para suportar carga sem ruptura.
Explicação
A resposta apresenta cálculos precisos para determinar a energia cinética, a força média e a distância mínima de frenagem, garantindo que a desaceleração não exceda o limite seguro. Além disso, propõe um procedimento de frenagem que considera a segurança do usuário, com dispositivos de resistência ajustável e medidas adicionais para prevenir acidentes. A justificativa física fundamenta a necessidade de controlar a desaceleração para evitar lesões, evidenciando a importância de um projeto seguro e eficiente.
Raio-X da questão
frenagem segura tirolesa
avaliacao
física da movimentação · forças e aceleração
Revisar conceitos de dinâmica e energia em movimentos.
O aluno pode confundir a força média necessária para a frenagem com a força gravitacional, não considerando a desaceleração correta.
saude
pensamento_critico
cientifico
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