Em rapel controlado, um resgatista com massa total m = 85 kg desce h = 25 m e a energia potencial perdida é…

Questão

Em rapel controlado, um resgatista com massa total m = 85 kg desce h = 25 m e a energia potencial perdida é dissipada por atrito no aparelho. Considere g = 10 m/s². Se a corda envolvida tem massa m_rope = 1,5 kg e capacidade térmica c = 1800 J/(kg·K), calcule a energia térmica total gerada e a elevação média de temperatura da corda. Em seguida, discuta medidas de segurança para evitar danos por aquecimento e minimizar impactos ambientais.

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

Resposta esperada

Cálculo da energia térmica: E = m·g·h = 85 kg · 10 m/s² · 25 m = 21 250 J. Supõe-se que quase toda essa energia é dissipada por atrito no aparelho e parte é absorvida pela corda. Elevação média de temperatura da corda: ?T = E / (m_rope · c) = 21 250 J / (1,5 kg · 1800 J/(kg·K)) = 21 250 / 2700 ˜ 7,87 K ˜ 7,9 °C. Interpretação e segurança: embora a elevação média seja moderada, o aquecimento é frequentemente localizado na área de contato com o dispositivo; pontos quentes podem ter temperatura bem maior, podendo degradar fibras sintéticas, reduzir resistência ou provocar queimaduras. Medidas de segurança: usar dispositivos com dissipação térmica adequada, inspecionar cordas antes e depois, utilizar proteções térmicas (mangas ou placas), evitar descidas prolongadas descontroladas, usar luvas e distribuir o atrito com técnicas e equipamentos corretos. Minimizar impacto ambiental: usar pontos de ancoragem certificados para preservar vegetação/rochas, não abandonar equipamentos, recolher resíduos e evitar modificações permanentes ao sítio natural.

Explicação

A resposta apresenta um cálculo detalhado da energia térmica gerada e da elevação de temperatura da corda, utilizando fórmulas físicas adequadas. Além disso, aborda a importância de medidas de segurança para prevenir danos ao equipamento e ao ambiente, destacando práticas recomendadas para minimizar riscos durante a atividade. A discussão sobre o impacto ambiental demonstra a responsabilidade necessária em atividades de resgate e esportes de aventura.

Raio-X da questão

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