Um praticante de massa 70 kg sobe uma trilha inclinada a 20° com velocidade constante v = 0,5 m/s, carregando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Discutir a importância da observação das normas e das regras dos esportes de marca e de precisão para assegurar a integridade própria e as dos demais participantes.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um praticante de massa 70 kg sobe uma trilha inclinada a 20° com velocidade constante v = 0,5 m/s, carregando mochila de 12 kg. Usando g = 10 m/s² e P = F·v com F = (m_total)·g·sin?, calcule a potência mínima fornecida pelos músculos para vencer a componente gravitacional e discuta como o aumento do ângulo de inclinação afeta essa potência e as implicações para segurança e resistência em atividades de aventura.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: massa total m_total = 70 + 12 = 82 kg. sin20° ˜ 0,342. Força para vencer gravidade: F = m_total·g·sin? = 82·10·0,342 ˜ 280,44 N. Potência P = F·v = 280,44·0,5 ˜ 140,22 W (˜ 140 W). Discussão: ao aumentar ?, sin? cresce, logo F e P aumentam aproximadamente proporcionalmente; isso eleva fadiga muscular e gasto energético, reduz margem de segurança (maior risco de exaustão, quedas por perda de equilíbrio) e obriga planejamento (pausas, redução de carga, uso de trilhas alternativas). Para segurança e conservação ambiental, rotas mais inclinadas demandam preparação física, equipamentos adequados e gestão do esforço para minimizar acidentes e impactos.
Explicação
O cálculo da potência leva em consideração a força necessária para vencer a gravidade, que aumenta com o ângulo de inclinação, resultando em maior esforço físico. O aumento da potência exigida implica maior fadiga e risco de acidentes, exigindo planejamento cuidadoso em atividades de aventura. Assim, a análise da relação entre ângulo, força e potência é fundamental para garantir a segurança e a eficiência nas trilhas.
Raio-X da questão
potência e inclinação
avaliacao
potência e inclinação · forças em movimento
Revisar a relação entre força, potência e ângulo de inclinação em atividades físicas.
O aluno pode confundir a relação entre ângulo de inclinação e a força gravitacional, não considerando que um ângulo maior aumenta a componente da força que deve ser superada.
saude
pensamento_critico
cientifico
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