Você precisa escolher entre dois trajetos para transportar um bebê de 10,0 kg em um canguru: trajeto A tem…

Questão

Você precisa escolher entre dois trajetos para transportar um bebê de 10,0 kg em um canguru: trajeto A tem desnível vertical de 2,0 m e comprimento de 20 m; trajeto B tem o mesmo desnível de 2,0 m e comprimento de 40 m. Considerando velocidade constante e g = 10 m/s², analise qual trajeto apresenta menor esforço muscular (força ao longo da rampa) e justifique sua escolha usando fórmulas e cálculos. Relacione também a escolha à segurança e à minimização de impactos ambientais.

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

Resposta esperada

Modelo de resposta: Para ambos os trajetos o trabalho para elevar o bebê é W = m·g·h = 10·10·2 = 200 J (igual). A força ao longo da rampa é F? = m·g·sin?, com sin? = h/L. Para A: sin? = 2/20 = 0,10 ? F_A = 10·10·0,10 = 10 N. Para B: sin? = 2/40 = 0,05 ? F_B = 10·10·0,05 = 5 N. Assim B exige metade da força ao longo da inclinação; mantendo velocidade constante, a potência P = F?·v também é menor em B. Conclusão: escolha B para menor esforço e menor risco de perda de equilíbrio; entretanto, verifique se B não atravessa área sensível (erosão ou vegetação). Se B evita áreas frágeis, favorece minimização de impacto ambiental; caso contrário, prefira um caminho que combine menor inclinação e menor dano ao entorno.

Explicação

O trabalho realizado para elevar o bebê é o mesmo em ambos os trajetos, mas a força necessária ao longo da rampa é menor no trajeto B devido à sua menor inclinação. Isso resulta em menor esforço muscular e menor risco de perda de equilíbrio. Além disso, a escolha do trajeto deve considerar o impacto ambiental, priorizando caminhos que evitem áreas sensíveis.

Raio-X da questão

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