(Dissertativa) Você deve projetar e verificar, em campo, a segurança de uma ancoragem única que servirá de…

Questão

(Dissertativa) Você deve projetar e verificar, em campo, a segurança de uma ancoragem única que servirá de ponto fixo para um balanço coletivo em área natural. Considere três estudantes com massas m1 = 60 kg, m2 = 55 kg e m3 = 70 kg. Explique os cálculos para determinar a carga mínima requerida na ancoragem, indique um fator de segurança e um fator dinâmico justificando ambos, e descreva um procedimento experimental simples para testar a ancoragem antes do uso. Inclua fórmulas e valores numéricos.

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

Resposta esperada

Passo 1 — carga estática total: somar massas: M = m1+m2+m3 = 60+55+70 = 185 kg. Força peso total estática: Fg = M·g = 185·10 = 1,850 N. Passo 2 — fator dinâmico (K): movimentos, balanços e impacto podem dobrar a carga; adotar K = 2 (valor comumente usado para segurança em atividades recreativas). Carga dinâmica estimada: Fdyn = K·Fg = 2·1,850 = 3,700 N. Passo 3 — fator de segurança (FS): escolher FS = 3 para proteger contra desgaste, material e erros de ancoragem. Força mínima de ruptura requerida: Frupt = FS·Fdyn = 3·3,700 = 11,100 N. Passo 4 — seleção de equipamento: escolher âncoras, mosquetões e cordas com resistência certificada = 11,100 N (preferir valores comerciais = 12 kN). Passo 5 — procedimento experimental de verificação em campo: (a) inspeção visual do ponto de ancoragem e material; (b) aplicar carga progressiva conhecida (por exemplo, 2 pessoas de massa conhecida ou usando pesos) até pelo menos 1,5·Fg estático enquanto se observa deformações; (c) usar dinamômetro ligado à ancoragem para medir tensão ao simular balanço (puxos suaves e progressivos); (d) verificar ausência de deslizamento, fissuras ou deformação permanente; (e) registrar leitura máxima e comparar com Frupt/FS. Fórmulas usadas: Fg = Sm·g; Fdyn = K·Fg; Frupt = FS·Fdyn. Observações finais: documentar o teste, restringir número máximo simultâneo de participantes se as condições locais (rocha, árvore) reduzirem resistência, e substituir componentes que apresentem sinais de fadiga. Este protocolo combina cálculo físico (forças e energia potencial convertida em impacto) e verificação experimental para minimizar riscos.

Explicação

A explicação apresentada detalha de forma clara os passos necessários para calcular a carga mínima requerida na ancoragem, considerando as forças envolvidas e aplicando fatores de segurança e dinâmicos adequados. O procedimento experimental proposto permite verificar a eficácia da ancoragem em condições reais, garantindo a segurança dos usuários. Além disso, a inclusão de fórmulas e a justificativa para os valores escolhidos demonstram um entendimento sólido dos princípios físicos aplicados à situação.

Raio-X da questão

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