Um praticante faz rapel a partir de uma borda 8,0 m acima do ponto onde será freado. Massa = 75 kg. Usando g =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um praticante faz rapel a partir de uma borda 8,0 m acima do ponto onde será freado. Massa = 75 kg. Usando g = 10 m/s², calcule: (a) velocidade ao chegar à base se cair livremente; (b) energia dissipada; (c) força média se a parada ocorrer em 2,0 m. Em seguida, analise riscos físicos e proponha medidas físicas e de equipamento para reduzir o pico de força e minimizar impactos ambientais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
v = v(2gh) = v(2·10·8,0) = v160 ˜ 12,6 m/s. Energia mgh = 75·10·8,0 = 6 000 J (igual a ½mv²). Força média F_avg = E/d = 6 000 J / 2,0 m = 3 000 N ? desaceleração média a = F/m = 3 000 / 75 = 40 m/s² ˜ 4 g. Riscos: pico de força elevado pode causar lesões e ruptura de ancoragens; cordas dinâmicas e dispositivos dissipativos aumentam distância de parada e reduzem pico (maior d ? menor F_avg). Recomendações: usar corda dinâmica adequada, freio com dissipação controlada, verificar fator de queda e capacidade de ancoragens (>3 000 N com margem), testar nós e inspeção; minimizar fixações permanentes na vegetação, utilizar pontos de ancoragem removíveis e distribuir carga para reduzir impacto no substrato.
Explicação
Os cálculos realizados demonstram a relação entre a altura da queda e a velocidade ao atingir o solo, além de quantificar a energia envolvida e a força média durante a parada. A análise dos riscos físicos destaca a importância de equipamentos adequados e técnicas de frenagem para prevenir lesões e danos estruturais. As recomendações apresentadas visam não apenas a segurança dos praticantes, mas também a preservação ambiental, minimizando impactos no local de prática.
Raio-X da questão
movimento e energia
avaliacao
movimento e energia · forças e acelerações
Revisar conceitos de energia potencial e cinética, além de forças em quedas.
O aluno pode confundir a energia dissipada com a energia potencial, não considerando a conversão correta entre as formas de energia durante a queda.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cientifico
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