Compare quantitativamente a descida de um praticante de massa m = 65 kg por uma queda de altura h = 20 m feita…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Compare quantitativamente a descida de um praticante de massa m = 65 kg por uma queda de altura h = 20 m feita (a) caminhando por trilha e (b) por uma travessia em cabo ideal (sem atrito). Use g = 10 m/s². Calcule a velocidade na chegada no cabo e a energia envolvida; discuta onde essa energia é dissipada em cada método e medidas para reduzir impacto ambiental e riscos físicos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
v = v(2 g h) = v(2·10·20) = 20 m/s. Energia potencial perdida ?U = m g h = 65·10·20 = 13 000 J. Energia cinética no fim da travessia (ideal) KE = ½ m v² = 13 000 J (consistência). Na caminhada essa energia é dissipada por músculos e atrito com o solo (calor, compactação e erosão da trilha). Na travessia em cabo a energia cinética deve ser dissipada pelo sistema de frenagem/controlado (almofadas, freio progressivo); medidas para reduzir impacto e risco: usar sistemas de frenagem dimensionados, pads de proteção nas árvores, ancoragens não intrusivas, limitar número de passagens, sinalização e manutenção de trilhas para evitar erosão.
Explicação
A resposta apresenta os cálculos de velocidade e energia de forma clara, utilizando as fórmulas apropriadas e os valores fornecidos. Além disso, discute a dissipação de energia em cada método, destacando os impactos ambientais e físicos, e sugere medidas práticas para mitigação. Essa abordagem abrangente garante uma análise completa e fundamentada do problema proposto.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial e cinética · forças e movimento
Revisar conceitos de energia potencial e cinética em quedas.
O aluno pode confundir a energia dissipada com a energia total, não considerando as perdas em cada método de descida.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cotidiano
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