Um grupo instala uma ponte de corda entre duas árvores separadas por L = 12,0 m. Quando um praticante de massa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Experimentar e fruir diferentes práticas corporais de aventura urbanas, valorizando a própria segurança e integridade física, bem como as dos demais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um grupo instala uma ponte de corda entre duas árvores separadas por L = 12,0 m. Quando um praticante de massa m = 70 kg fica no centro, a deflexão vertical máxima da fita é d = 0,60 m. Adote g = 10 m/s² e a aproximação de pequena deflexão para uma fita com tensão aproximadamente uniforme. Usando a aproximação T ˜ (m·g·L)/(8·d), calcule T e discuta medidas físicas e práticas para reduzir tensão e impacto ambiental (âncoras, proteções, distribuição de carga, fator de segurança).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: peso P = m·g = 70·10 = 700 N. Usando T ˜ (m·g·L)/(8·d): T ˜ (700·12,0)/(8·0,60) = 8400/4,8 = 1750 N. Interpretação: cada lado da fita suporta essa tensão horizontal; as reações nas âncoras devem resistir ˜1750 N horizontalmente mais componentes locais. Medidas para reduzir tensão e preservar árvores: aumentar d (mais folga) reduz T (T ? 1/d); aumentar L com maior folga também reduz T relativo à mesma deflexão; usar fitas mais largas e protetores de árvore para aumentar área de contato e reduzir pressão p = força/área; empregar espalhadores de carga e ancoragens distribuídas (ex.: cinta + talha com nó de redistribuição) para diminuir carga por ponto; prever fator de segurança = 3 na escolha de cordas/equipamentos (força de ruptura >> T calculada); checar integridade das árvores e evitar instalação em árvores jovens ou com casca danificada; minimizar tempo de instalação e evitar perfurações que causem degradação. Física e segurança: reduzir tensão diminui forças nas âncoras e risco de falha; proteger a casca reduz dano biológico; dimensionamento deve considerar cargas dinâmicas (movimentos, vento) além do peso estático aqui calculado.
Explicação
O cálculo da tensão na fita leva em consideração a relação entre a massa do praticante, a gravidade, o comprimento da ponte e a deflexão, resultando em uma tensão que deve ser suportada pelas âncoras. As medidas propostas visam reduzir essa tensão e o impacto ambiental, garantindo a segurança das árvores e a integridade da estrutura. A consideração de fatores como folga, distribuição de carga e fator de segurança é essencial para minimizar riscos e preservar o ambiente.
Raio-X da questão
tensão em cordas
avaliacao
tensão em cordas · forças em equilíbrio
Revisar conceitos de tensão e deflexão em cordas e suas aplicações práticas.
O aluno pode confundir a tensão na corda com a força peso do praticante, não considerando a distribuição de carga e a deflexão da fita.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cientifico
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