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Física3ª sérieBNCC EM13CNT306Média⏱ longo

Analise, em termos físicos (forças, torques, centro de massa, atrito e energia), as medidas técnicas que…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT306

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

Analise, em termos físicos (forças, torques, centro de massa, atrito e energia), as medidas técnicas que reduzem o risco de queda e de lesão ao executar uma elevação de parceiro em dança urbana. Inclua equações relevantes e use um exemplo numérico para ilustrar (apresente cálculos que justifiquem as recomendações).

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

Resposta esperada

Resposta modelo (pontos essenciais e cálculos): 1) Critério de estabilidade: a projeção vertical do centro de massa (COM) do conjunto deve permanecer dentro da base de apoio. Se a força peso total P_tot = (m_L + m_P)·g gera um momento M_w pela posição do parceiro, o apoio precisa produzir um momento oposto. Ex.: levantador m_L = 68 kg e parceiro m_P = 48 kg segurado a d = 0,60 m do eixo vertical do levantador. 2) Momento devido ao peso do parceiro: M = m_P·g·d = 48·10·0,60 = 288 N·m. Para evitar tombamento, a reação normal N no pé deve deslocar-se de modo a criar momento oposto: deslocamento necessário x = M / (P_tot) = 288 / ((68+48)·10) = 288 / 1160 ˜ 0,248 m. Se a metade da base de apoio do pé for menor que x, há risco de tombamento. Conclusão prática: aumentar a largura da base (afastar os pés) ou aproximar o parceiro do corpo (reduzir d) diminui M e melhora estabilidade. 3) Atrito: forças horizontais (F_h) geradas durante ajustes devem ser suportadas pelo atrito estático F_max = µ_s·N. Para segurança, µ_s·N > F_h. Ex.: se ajustes exigirem F_h ˜ 200 N e N ˜ P_tot = 1160 N, então µ_s > 200/1160 ˜ 0,17; calçados e piso adequados com µ_s maior reduzem escorregamento. 4) Torque muscular e distribuição de forças: o levantador aplica torque t_muscular para equilibrar M; aumentar o suporte com os braços próximos ao tronco reduz braço de alavanca e t exigido (t = m_P·g·d reduzindo d). Fortalecimento muscular e técnica (usar pernas, manter coluna reta) reduzem lesão. 5) Energia e potência: elevar parceiro até h exige trabalho W = m_P·g·h. Ex.: elevar 48 kg em h = 0,50 m: W = 48·10·0,50 = 240 J; se a elevação leva 0,6 s, potência média requerida P = 240/0,6 = 400 W — informação útil para treinar resistência. 6) Recomendações práticas baseadas nos cálculos: reduzir d (aproximar parceiro), baixar o COM do levantador ao flexionar joelhos antes do levantamento, alargar a base de apoio, usar calçado com coeficiente de atrito suficiente (µ_s > 0,2 como margem), dividir a elevação entre parceiros quando possível. Essas medidas diminuem momentos e forças necessárias, melhoram estabilidade e reduzem risco de queda e lesão.

Explicação

A análise considera fatores físicos essenciais como o centro de massa, momentos e forças de atrito, que são cruciais para garantir a estabilidade e segurança durante a elevação. Os cálculos apresentados demonstram como ajustes na posição do parceiro e na base de apoio podem prevenir tombamentos e lesões. Além disso, as recomendações práticas baseadas em princípios físicos ajudam a otimizar a execução da manobra, aumentando a segurança dos dançarinos.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Criar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

forças e torques em dança

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

forças e torques · centro de massa

📚 Reveja

Revisar conceitos de forças, torques e energia em movimentos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode falhar ao não considerar a importância do centro de massa na estabilidade durante a elevação, levando a uma análise incompleta das forças envolvidas.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cotidiano

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