Um par executa uma sequência: giram com raio r = 0,80 m e velocidade tangencial v = 2,0 m/s; em seguida o…

Questão

Um par executa uma sequência: giram com raio r = 0,80 m e velocidade tangencial v = 2,0 m/s; em seguida o levantador eleva a parceira (m = 40 kg) até altura h = 0,60 m em tempo ?t = 0,40 s aplicando aceleração vertical média constante durante a elevação e reduzindo a rotação até parar. Calcule e discuta os cuidados físicos necessários: (a) aceleração centrípeta a_c antes da elevação; (b) aceleração vertical média a_up usada na subida e a força média vertical F_avg aplicada; (c) variação da energia cinética de translação da parceira ?K_trans. Use g = 10 m/s² e formule medidas de segurança baseadas nos resultados.

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

Resposta esperada

Resolução modelo: (a) a_c = v²/r = 2,0²/0,80 = 5,0 m/s². (b) com aceleração constante: h = ½ a_up·?t² ? a_up = 2h/?t² = 2·0,60/0,16 = 7,5 m/s². Força média F_avg = m·(g + a_up) = 40·(10+7,5) = 700 N. (c) ?K_trans = K_final-K_initial; se para de translação, ?K_trans = -½ m v² = -0,5·40·(2,0)² = -80 J. Trabalho do levantador ˜ ?PE + |?K_trans| = m g h + 80 = 240 + 80 = 320 J. Implicações de segurança: forças elevadas (700 N) exigem boa postura e alinhamento do sustentador, aplicação gradual da força (aumentar ?t reduz a_up e F_avg), manter o centro de massa da parceira próximo ao sustentador para reduzir torques, apoio seguro dos pés (evitar deslizamento) e treino prévio para distribuir cargas e prevenir lesões.

Explicação

Os cálculos realizados para a aceleração centrípeta, aceleração vertical média e variação da energia cinética são baseados em fórmulas físicas fundamentais que relacionam movimento circular e força. A análise das forças envolvidas e o trabalho realizado pelo levantador evidenciam a importância de uma técnica adequada para prevenir lesões. As medidas de segurança propostas são essenciais para garantir a integridade física tanto do levantador quanto da parceira durante a execução da manobra.

Raio-X da questão

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