Um praticante de massa m = 80,0 kg sofre uma queda vertical com perda de altura h = 3,00 m. Compare…

Questão

Um praticante de massa m = 80,0 kg sofre uma queda vertical com perda de altura h = 3,00 m. Compare fisicamente o efeito de uma corda antiga (fibra natural) que se alonga d1 = 0,20 m com uma corda sintética dinâmica que se alonga d2 = 2,00 m. Use g = 10 m/s². Calcule a energia envolvida, a força média de parada em cada caso e a desaceleração (expressa em m/s² e em g). Discuta como esses resultados ilustram transformações históricas na segurança das práticas de aventura.

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

Resposta esperada

Energia potencial convertida: E = m·g·h = 80·10·3 = 2400 J. Força média de parada (assumindo absorção elástica uniformemente): F = E/d. Corda antiga: F1 = 2400/0,20 = 1,20×10^4 N. Corda dinâmica: F2 = 2400/2,00 = 1,20×10^3 N. Desaceleração: a = F/m ? a1 = 12000/80 = 150 m/s² ˜ 15 g; a2 = 1200/80 = 15 m/s² ˜ 1,5 g (usando g = 10 m/s² para conversão). Interpretação: a corda dinâmica reduz em um fator ~10 tanto a força de pico quanto a desaceleração sobre o corpo, diminuindo risco de lesões e de falha do sistema. Historicamente, a transição de fibras naturais e cordas pouco elásticas para fibras sintéticas e cordas dinâmicas aumentou significativamente a segurança em práticas de aventura ao absorver energia de queda e limitar forças transmitidas a praticantes e ancoragens.

Explicação

A análise da energia potencial e das forças envolvidas na queda demonstra como a corda dinâmica, com maior alongamento, reduz significativamente a força de impacto e a desaceleração, minimizando o risco de lesões. A comparação entre as cordas ilustra a evolução dos materiais e técnicas de segurança, refletindo um avanço na proteção dos praticantes em atividades de aventura. Essa transformação histórica destaca a importância de inovações que priorizam a segurança e a eficácia em situações de risco.

Raio-X da questão

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