Projete uma sequência de giro lenta para crianças (1 a 3 anos) em que o cuidador segura o bebê m = 8,0 kg a r…

Questão

Projete uma sequência de giro lenta para crianças (1 a 3 anos) em que o cuidador segura o bebê m = 8,0 kg a r = 0,50 m. Determine: (a) ?_max compatível com t_max = 50 N·m considerando torque resultante das componentes gravitacional e centrípeta; (b) coeficiente mínimo µ_s para não deslizar com v = ? r (use g = 10 m/s²). Descreva estratégias motoras e espaciais para segurança.

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

Resposta esperada

Modelo e cálculos: forças no centro de massa do bebê: peso P = m g (vertical) e força centrípeta F_c = m r ?² (horizontal); respectivos torques no ombro (braço de momento = r) são t_g = m g r e t_c = m r² ?². Como t_g ? t_c, torque resultante é t_res = sqrt(t_g² + t_c²) = t_max. Dados: m=8,0 kg, r=0,50 m, g=10 m/s², t_max=50 N·m. Calcule t_g = 8·10·0,50 = 40 N·m. Então t_c,max = sqrt(t_max² - t_g²) = sqrt(50² - 40²) = sqrt(2500-1600) = 30 N·m. Como t_c = m r² ?², isole ?_max: ?_max = sqrt(t_c,max/(m r²)) = sqrt(30/(8·0,25)) = sqrt(30/2) = sqrt(15) ˜ 3,87 rad/s. Velocidade tangencial v_max = ?_max r ˜ 3,87·0,50 = 1,94 m/s. Coeficiente mínimo µ_s = v_max²/(r g) = (1,94²)/(0,50·10) ˜ 3,75/5 = 0,75. Interpretação e estratégias: µ_s˜0,75 é elevado para sapatos comuns; recomenda-se reduzir ? ou r, manter o bebê mais próximo ao tronco (diminuir r), limitar duração dos giros e acelerar gradualmente. Espaço: escolha área livre ampla (>2 m de raio), piso antiderrapante, evitar obstáculos. Gestos/ritmo: usar batidas e sinais visuais para sincronizar movimentos, passos curtos do cuidador para ampliar base de suporte, manter centro de massa do casal baixo para estabilidade. Técnica para reduzir torque: segurar o bebê mais próximo ao corpo, dobrar ligeiramente o braço para reduzir braço de alavanca, usar apoio do outro braço ou do tronco. Segurança adicional: verificar condição física do cuidador, calçado com boa aderência (µ_s real > 0,75 idealmente), e ensaiar movimentos em velocidade menor antes de aumentar. Essas medidas combinam cálculo físico e estratégias motoras/espaciais para execução segura da sequência.

Explicação

A análise dos torques resultantes das forças gravitacional e centrípeta permite determinar a velocidade máxima segura para o giro, garantindo que o cuidador não exceda o limite de torque. O cálculo do coeficiente de atrito mínimo assegura que o cuidador e o bebê não deslizem durante a atividade, considerando a interação com o solo. As estratégias motoras e espaciais propostas visam maximizar a segurança e a estabilidade durante a execução da sequência de giro.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Disserte: proponha e calcule uma sequência segura de giro lento para uma criança de 4–5 anos (modelo ponto massa m = 18…
• Um professor projeta um deslocamento lateral controlado para um bebê de massa m = 9,0 kg: o centro de massa deve…
• OBJETIVA (Dificuldade 2). Num giro de dança, o bebê (massa 6,0 kg) é segurado a aproximadamente 0,35 m do eixo de…
• Em uma brincadeira tradicional de roda giratória (variante de matriz indígena), uma criança de massa m = 30,0 kg fica em…
• Considere um cuidador de massa Mc = 68 kg que segura lateralmente uma criança de massa m = 16,0 kg a uma distância…
• Um cuidador inicia do repouso uma rotação horizontal com um bebê segurado a r = 0,50 m. Atinge velocidade angular ? = 2p…