Um praticante de 80 kg faz rapel de 10,0 m. Suponha g = 10 m/s² e que 30% da energia potencial m·g·h é…

Questão

Um praticante de 80 kg faz rapel de 10,0 m. Suponha g = 10 m/s² e que 30% da energia potencial m·g·h é dissipada por atrito na corda e no dispositivo. Calcule a energia dissipada e explique os riscos térmicos na corda e medidas físicas para proteger árvore e praticante.

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

Resposta esperada

Cálculo: ?E_p = m·g·h = 80·10·10 = 8.000 J. Energia dissipada por atrito = 0,30·8.000 = 2.400 J. Riscos térmicos: 2.400 J convertidos em calor podem aquecer a região da corda que está em contato com o dispositivo e com a árvore, reduzindo resistência da fibra e queimando casca da árvore ou pele do praticante se o calor concentrar-se localmente. Medidas físicas: reduzir energia dissipada por descidas controladas (diminuir velocidade instantânea), usar dispositivos de frenagem que distribuam calor, empregar protetores de corda e almofadas para isolar a corrente de calor da árvore, usar fitas ou proteções que aumentem área de contato (reduzendo aquecimento por unidade de área), alternar pontos de apoio para evitar degradação localizada, permitir arrefecimento da corda entre usos e inspecionar a integridade antes de reutilizar. Fórmulas citadas: ?E_p = m·g·h (J) e energia dissipada = ?·?E_p (J), com ? = 0,30.

Explicação

O cálculo da energia potencial e da energia dissipada é fundamental para entender os riscos térmicos envolvidos no rapel, pois a conversão de energia em calor pode comprometer a integridade da corda e da árvore. As medidas físicas propostas visam minimizar o aquecimento excessivo, garantindo segurança ao praticante e preservação do ambiente. A inclusão de fórmulas ajuda a fundamentar os cálculos e a compreensão dos conceitos envolvidos.

Raio-X da questão

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