Durante uma brincadeira de embalo, um bebê de massa m = 8,0 kg está em um sling que oscila como pêndulo de…

Questão

Durante uma brincadeira de embalo, um bebê de massa m = 8,0 kg está em um sling que oscila como pêndulo de comprimento L = 0,60 m com amplitude inicial ?0 = 15°. Usando g = 10 m/s², calcule: (a) v_max = sqrt[2 g L (1-cos ?0)] no ponto mais baixo; (b) aceleração centrípeta a_c = v²/L; (c) tensão na cinta T = m(g + v²/L). Discuta se os valores indicam risco excessivo para o pescoço.

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

Resposta esperada

Cálculos: cos15°˜0,9659 ? 1-cos?0˜0,0341. (a) v² = 2 g L (1-cos?0)=2·10·0,60·0,034074˜0,4089 m²/s² ? v_max˜0,64 m/s. (b) a_c = v²/L =0,4089/0,60˜0,68 m/s² (˜0,068 g). (c) T = m(g + v²/L)=8,0·(10 + 0,6815)˜85,5 N. Peso mg = 80 N, aumento da tensão ˜5,5 N. Discussão: a aceleração centrípeta máxima é pequena (˜0,07 g) e a tensão excede levemente o peso; para amplitudes e velocidades dadas o esforço adicional no pescoço é baixo. Recomendações de segurança: evitar amplitudes muito maiores, garantir suporte adequado da cabeça/pescoço e verificar fixação do sling para distribuir a tensão; se houver qualquer sinal de desconforto ou instabilidade, interromper a oscilação.

Explicação

Os cálculos realizados demonstram que a velocidade máxima e a aceleração centrípeta são relativamente baixas, indicando que o esforço sobre o pescoço do bebê é mínimo durante a oscilação. A tensão na cinta, embora ligeiramente superior ao peso do bebê, permanece em níveis seguros, desde que sejam seguidas as recomendações de segurança. Portanto, a análise conclui que os riscos associados à brincadeira são baixos, desde que sejam observadas as precauções necessárias.

Raio-X da questão

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