Projete justificando, com princípios físicos, uma trilha de acesso para crianças em área natural: defina…

Questão

Projete justificando, com princípios físicos, uma trilha de acesso para crianças em área natural: defina limite de inclinação, largura e ancoragens para minimizar acidentes e erosão. Considere coeficiente de atrito estático do solo µ_s ˜ 0,5 e use g = 10 m/s²; inclua fórmulas e cálculos exemplares.

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

Resposta esperada

Limite de inclinação: para evitar deslizamento use tan? = µ_s ? ?_max = arctan(0,5) ˜ 26,6°. Escolha ? = 20° para margem de segurança. Pressão no solo: p = F/A; exemplo p = (18 kg·10 m/s²)/0,02 m² = 9 000 Pa (assumindo contato ˜0,02 m²). Ancoragens: estimar tensão T ˜ m g; para carga m = 20 kg T ˜ 200 N; aplicar coeficiente de segurança 3 ? projeto para 600 N. Erosão/escoamento: velocidade de escoamento v ˜ v(2 g h); para queda h = 0,5 m v ˜ 3,16 m/s; prever drenagem e degraus para reduzir v. Regras de projeto: optar por rampas suaves (=20°), largura mínima ˜0,8 m para circulação infantil, materiais permeáveis e pontos de ancoragem dimensionados com fator de segurança e assentamento mínimo para reduzir impacto ambiental.

Explicação

A análise do limite de inclinação garante que a trilha seja segura, evitando deslizamentos e proporcionando uma margem de segurança ao escolher um ângulo menor que o máximo permitido. O cálculo da pressão no solo e das ancoragens assegura que a estrutura suporte o peso das crianças sem riscos de colapso, enquanto as medidas para controlar a erosão, como drenagem e degraus, minimizam o impacto ambiental. A largura adequada da trilha promove a circulação segura, essencial em áreas frequentadas por crianças.

Raio-X da questão

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