(Dissertativa) Projete critérios físicos para dimensionar uma ancoragem única que retenha uma criança de m =…

Questão

(Dissertativa) Projete critérios físicos para dimensionar uma ancoragem única que retenha uma criança de m = 30,0 kg após uma queda curta de h = 0,50 m, adotando fator de segurança FS = 5. Calcule a força de pico teórica assumindo parada em s = 0,30 m (use g = 10 m/s²) e apresente medidas práticas de segurança (mínimo três).

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

Resposta esperada

Cálculo da força de pico: v^2 = 2gh = 2·10·0,50 = 10 m²/s² ? v = v10 ˜ 3,162 m/s. Aceleração média a = v^2/(2s) = 10/(2·0,30) = 10/0,60 ˜ 16,667 m/s². Força total no sistema (tensão) T = m(g + a) = 30·(10 + 16,667) = 30·26,667 ˜ 800 N. Resistência mínima do elemento de ancoragem com FS = 5: R_min = FS·T ˜ 5·800 N = 4 000 N ˜ 4,0 kN. Medidas práticas de segurança: 1) usar ancoragem com resistência mínima = 4,0 kN e certificação; 2) empregar redundância (duas ancoragens independentes) para dividir cargas; 3) instalar absorvedor de energia (ex.: sistema que aumenta s) para reduzir a aceleração; 4) inspeção periódica e revisão do posicionamento para reduzir ângulos agudos que aumentem cargas; 5) treinamento dos monitores para reduzir altura de queda e garantir uso correto do arnês. Estas decisões baseiam-se nas fórmulas mostradas (v^2=2gh; a=v^2/(2s); T=m(g+a)) e no critério do fator de segurança.

Explicação

Os cálculos apresentados demonstram a aplicação das leis da física para determinar a força de pico e a resistência necessária da ancoragem, garantindo a segurança da criança após a queda. As medidas práticas de segurança propostas visam minimizar riscos adicionais, como a utilização de ancoragens com certificação e a implementação de sistemas de absorção de energia, fundamentais para a proteção em situações de queda. A abordagem sistemática, que inclui o fator de segurança, assegura que todos os aspectos de segurança sejam considerados na projeção da ancoragem.

Raio-X da questão

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