DISSERTATIVA — Em campo, descreva um procedimento quantitativo para verificar se uma corda dinâmica é adequada…

Questão

DISSERTATIVA — Em campo, descreva um procedimento quantitativo para verificar se uma corda dinâmica é adequada para prender um(a) participante de massa m = 80 kg sujeito(a) a uma queda de ?h = 2,0 m. Considere corda com constante elástica k = 6,0×10^4 N/m e comprimento L = 2,0 m; proponha critérios numéricos de aceitação para força de pico e elongação, e explique como medi-los.

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

Resposta esperada

Procedimento e cálculo modelo: 1) Estimar elongação máxima x usando conservação de energia: (1/2) k x^2 = m g ?h ? x = v(2 m g ?h / k). Com m=80 kg, ?h=2,0 m, k=6,0×10^4 N/m e g=10 m/s², x = v(2·80·10·2 / 6,0×10^4) ˜ v(3200/60000) ˜ 0,231 m. 2) Calcular força de pico: F_peak = k·x ˜ 6,0×10^4·0,231 ˜ 1,39×10^4 N (˜13,9 kN). 3) Critérios numéricos de aceitação: escolher fator de segurança para ancoragem (ex.: FS_anchor = 5) e para material da corda (ex.: FS_rope = 8). Ex.: ancoragem deve resistir F_peak·FS_anchor = 13,9 kN·5 ˜ 69,5 kN; elongação x deve ser aceitável (recomendação prática: x < L/4 ? 0,231 m < 0,50 m OK). 4) Medições in situ: usar dinamômetro ou célula de carga para medir pico dinâmico durante teste controlado; medir alongamento com marcações na corda antes/depois do teste para confirmar x. Registrar temperatura/umidade que afetam resistência. 5) Conclusão prática: se F_peak < resistência_in situ/FS_anchor e x < limite de conforto (ex.: L/4) e a corda não mostrar danos, considerar adequada; caso contrário, substituir corda ou melhorar ancoragem. Forneça cálculos numéricos e documentação das medições para validação.

Explicação

O procedimento proposto utiliza princípios de conservação de energia e análise de forças para determinar a adequação da corda, considerando tanto a elongação máxima quanto a força de pico gerada durante a queda. Os critérios de aceitação estabelecem margens de segurança que garantem a integridade da ancoragem e da corda, enquanto as medições práticas asseguram que os resultados estejam dentro dos limites seguros. Essa abordagem sistemática e quantitativa permite uma avaliação rigorosa da segurança do equipamento utilizado.

Raio-X da questão

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