Disserte: usando conceitos físicos (centro de massa, torque t = r·F, atrito F_f = µ N, trabalho W = m g h)…

Questão

Disserte: usando conceitos físicos (centro de massa, torque t = r·F, atrito F_f = µ N, trabalho W = m g h) explique como ajustar posição das mãos, largura da base de apoio e atrito no sapato permite que pares com massas diferentes realizem um levantamento seguro. Inclua cálculos exemplificativos com números.

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

Resposta esperada

Resposta-modelo: Cenário e dados: líder m1 = 65 kg; parceira m2 = 50 kg; g = 10 m/s². A parceira inclinada tem seu CM deslocado d = 0,40 m além da borda frontal dos pés do líder; as mãos do líder aplicam força horizontal F a um braço de alavanca r = 0,80 m para gerar torque de equilíbrio. 1) Torque a ser vencido: t_peso = m2·g·d = 50·10·0,40 = 200 N·m. 2) Força horizontal necessária nas mãos: t_mãos = F·r => F = t_peso / r = 200 / 0,80 = 250 N. Assim, o líder precisa aplicar 250 N horizontalmente para contrabalançar o torque causado pelo peso deslocado da parceira. 3) Atrito disponível: considerar N ˜ m1·g = 65·10 = 650 N (normal sobre os pés do líder). Coeficiente de atrito mínimo µ = F / N = 250 / 650 ˜ 0,38. Se µ for menor, há risco de escorregar; aumentar a área de contato dos pés ou usar sola antiderrapante aumenta atrito efetivo. 4) Alternativas de redução de esforço: - Reduzir d (aproximar o CM da parceira ao eixo dos pés) reduz t_peso linearmente; por exemplo d = 0,20 m => t = 100 N·m e F = 125 N. - Aumentar r (posicionar as mãos mais próximas ao próprio centro de rotação é contraintuitivo; aumentar o braço de alavanca das mãos pode reduzir F se seguro) ou reposicionar os pés para aumentar a base de apoio e o braço de resistência. - Distribuir carga: se o parceiro auxiliar segura parte do peso verticalmente, diminui-se m_eff e, portanto, t_peso. 5) Segurança e trabalho: se o líder eleva a parceira em h = 0,80 m, trabalho W = m2·g·h = 50·10·0,80 = 400 J; potência média depende do tempo do levantamento. Conclusão: ajustes posturais (aproximar CM, ampliar base), técnica das mãos (reduzir alavancas adversas), e aumento do atrito (sola, superfície) reduzem as forças e torques necessários, permitindo que pares com diferenças de massa realizem elevações com segurança. Incluir checagem do coeficiente de atrito e usar passos menores para distribuir forças melhora a estabilidade.

Explicação

A explicação aborda conceitos físicos fundamentais, como torque e atrito, que são essenciais para entender o equilíbrio e a segurança durante o levantamento de pesos. Os cálculos exemplificativos demonstram como pequenas alterações na posição do centro de massa e na aplicação de força podem impactar significativamente a força necessária para manter o equilíbrio. Além disso, a análise do coeficiente de atrito e das opções para aumentar a estabilidade reforça a importância da técnica e da postura na realização segura do levantamento.

Raio-X da questão

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