Um praticante de massa m = 70,0 kg atravessa solo lamacento. Com botas a área de contato é A1 = 0,020 m²…

Questão

Um praticante de massa m = 70,0 kg atravessa solo lamacento. Com botas a área de contato é A1 = 0,020 m²; usando uma prancha a área efetiva é A2 = 0,400 m². Calcule as pressões p1 e p2 (p = F/A, com F = m·g e g = 10 m/s²) e explique, do ponto de vista da Física, por que aumentar a área reduz o impacto ambiental e melhora a segurança. Discuta também atrito e forças dinâmicas.

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

Resposta esperada

Cálculos: F = m·g = 70,0·10 = 700 N. p1 = F/A1 = 700/0,020 = 35 000 Pa. p2 = F/A2 = 700/0,400 = 1 750 Pa. A pressão diminui por fator 20 (35 000/1 750 = 20) ao usar a prancha. Física/consequências: menor pressão reduz penetração no solo, evita compactação e erosão do substrato e da vegetação, diminuindo o impacto ambiental. Para segurança, menor pressão reduz risco de afundamento e instabilidade; a prancha distribui a força normal N sobre maior área, reduzindo deslocamento do solo. Atrito: a resistência ao deslizamento depende do coeficiente de atrito µ e da normal N (F_atrito = µ·N); distribuir peso pode alterar contato e µ eficaz, por isso é importante superfícies firmes. Dinâmica: movimentos rápidos aumentam forças de impacto (picos de força maior que F estática) por acelerações adicionais; mover-se devagar e usar bastões aumenta estabilidade e reduz impulsos, protegendo ambiente e pessoas. Medidas práticas: usar tábuas, travessas, passarelas, bastões para redistribuir carga e caminhar devagar para reduzir forças dinâmicas e evitar danos.

Explicação

Os cálculos demonstram a relação inversa entre pressão e área, evidenciando que uma maior área de contato resulta em menor pressão sobre o solo, o que minimiza os danos ambientais. A discussão sobre atrito e forças dinâmicas destaca a importância de uma distribuição adequada do peso para aumentar a estabilidade e reduzir o risco de acidentes. Medidas práticas sugeridas reforçam a aplicação dos conceitos físicos para preservar o ambiente e garantir a segurança dos praticantes.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Um aluno de massa m = 60 kg apoia-se sobre o solo. Compare a pressão no solo se ele ficar sobre uma tábua pequena de…
• Num trecho de trilha, um praticante de massa m = 75 kg pisa com uma única passada cuja área de contato é A = 0,015 m²…
• Explique, com base em leis físicas e cálculos, como planejar uma travessia em área sensível para minimizar impacto e…
• Um caminhante de massa m = 60 kg apoia-se com ambos os pés em duas placas de apoio durante travessia sensível. Cada…
• Dois bailarinos, cada um com massa m = 65,0 kg, apoiam-se no piso: o bailarino A usa sola com área A1 = 0,010 m² e o B…
• Durante uma travessia em trilha, uma criança de massa 35,0 kg apoia-se inteiramente em um pé; a área de contato do…

Todas as questões de Forças Específicas: Atrito, Peso, Elástica