Projete uma versão culturalmente valorizada do bambolê coletivo (aro grande sustentado por crianças) que…

Questão

Projete uma versão culturalmente valorizada do bambolê coletivo (aro grande sustentado por crianças) que garanta que a força centrípeta nas mãos de cada criança não ultrapasse F_max = 25 N. Considere crianças de massa m = 25 kg presas ao aro a raio R = 1,20 m. Apresente projeto (materiais/ajustes) e cálculos que determinem a velocidade angular máxima e o período mínimo seguro.

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

Resposta esperada

Resposta-modelo (sugestão técnica e cálculos): 1) Fórmula de segurança: imponha F_c = m·?²·R = F_max, com m = 25 kg, R = 1,20 m e F_max = 25 N. Assim ?_max = sqrt(F_max/(m·R)). Cálculo: ?_max = sqrt(25 / (25·1,20)) = sqrt(25 / 30) = sqrt(0,8333) ˜ 0,913 rad/s. 2) Converter para período: T_min = 2p/?_max ˜ 2p / 0,913 ˜ 6,89 s (cada volta deve levar ?6,9 s para manter F_c = 25 N). 3) Interpretação: rotações lentas e controladas reduzem demanda nas mãos; limite prático ˜ 7 s/volta. 4) Projeto/material: usar aro leve de material composto (bambu laminado ou plástico reciclado) com revestimento acolchoado nas áreas de contato; encaixes de mão com alças largas e amortecimento em espuma para distribuir carga; marcar culturalmente o aro com pinturas e padrões locais para valorizar tradição. 5) Procedimentos seguros: orientar ritmo (música ou contagem) para manter período = T_min, limitar número de crianças presas simultaneamente (confirmar m efetiva), supervisionar e ensinar pegada correta. Incluir exercícios de aquecimento e superfície antiderrapante sob os pés. 6) Verificação prática: medir período com cronômetro; se as crianças girarem mais rápido que T_min, aumentar R efetivo (mais crianças segurando mais próximos ao centro) ou reduzir número de participantes para manter carga abaixo do limite. 7) Comentário final: cálculo usa modelo pontual e não inclui forças adicionais (vento, movimentos verticais); por segurança, adotar margem (por exemplo reduzir F_max de projeto para 20 N) e testar experimentalmente em ambiente controlado.

Explicação

A solução apresentada utiliza a fórmula da força centrípeta para determinar a velocidade angular máxima e o período mínimo seguro, garantindo a segurança das crianças ao girar o bambolê. O projeto inclui materiais leves e acolchoados, além de ajustes práticos para manter o controle da atividade, promovendo tanto a segurança quanto a valorização cultural. As orientações para o ritmo e supervisão são essenciais para assegurar que as crianças permaneçam dentro dos limites de força estabelecidos.

Raio-X da questão

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