Em uma variação segura do jogo de cabo de guerra para crianças pequenas, formam-se duas equipes de três…

Questão

Em uma variação segura do jogo de cabo de guerra para crianças pequenas, formam-se duas equipes de três crianças cada. Cada criança tem massa m = 18 kg; o coeficiente de atrito estático entre os calçados e o piso é µs = 0,40. a) Calcule a força de atrito máxima total que cada equipe pode exercer sem deslizar. b) Descreva um procedimento experimental simples, seguro e adequado para medir µs em sala, incluindo fórmulas e cuidados com crianças pequenas, e explique como ajustar a brincadeira para torná-la segura com base nos resultados.

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

Resposta esperada

a) Para cada criança, a normal N_i = m·g (m em kg, g = 10 m/s²). Com m = 18 kg, N_i = 18·10 = 180 N. Para uma equipe de 3 crianças, N_total = 3·180 = 540 N. Força de atrito estático máxima: F_at_max = µs·N_total = 0,40·540 = 216 N. Logo, cada equipe pode exercer até 216 N sem deslizar. b) Procedimento experimental simples para medir µs (adequado a crianças pequenas): - Material: uma tábua curta com superfície igual ao piso da sala, um dinamômetro de mola graduado até ˜ 50 N, pesos conhecidos ou um voluntário adulto que exerça força gradual, fita antiderrapante opcional, supervisão adulta. - Montagem: coloque a tábua sobre o piso; fixe um peso ou peça a um adulto para puxar horizontalmente um corpo de massa conhecida (por exemplo, 5 kg) colocado sobre a tábua usando o dinamômetro. - Medida: puxe horizontalmente e registre a força F_p no dinamômetro no instante em que o corpo começa a deslizar; repita 3 vezes e calcule a média. - Cálculo: N = m_corpo·g; µs = F_p / N. Ex.: para m_corpo = 5 kg, N = 50 N; se F_p médio = 20 N, µs = 20/50 = 0,40. - Cuidados: realizar com adultos ou com demonstração; manter crianças a distância durante as medições; usar superfícies acolchoadas e equipamentos em bom estado; limitar forças aplicadas. - Ajustes na brincadeira a partir dos resultados: se µs calculado for baixo, aumentar a aderência (colar tapetes antiderrapantes), reduzir o número de participantes por equipe ou pedir que as crianças se agachem para aumentar a área de contato e estabilidade; sempre supervisionar e evitar puxões bruscos. Fórmulas usadas: N = m·g (N em N), F_at_max = µs·N (F em N).

Explicação

A explicação apresenta cálculos claros e diretos para determinar a força de atrito máxima, utilizando a fórmula apropriada e os valores fornecidos. O procedimento experimental é detalhado, garantindo a segurança das crianças e a precisão na medição do coeficiente de atrito. Além disso, sugere ajustes práticos para a brincadeira, visando aumentar a segurança com base nos resultados obtidos.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Durante um cabo de guerra escolar, proponha um procedimento experimental simples e seguro para estimar o coeficiente de…
• Elabore um protocolo físico e seguro para uma atividade de empurrões controlados entre crianças de 4–5 anos que ensine…
• Proponha uma atividade experimental, segura e mensurável para alunos do 7.º ano que permita determinar o coeficiente de…
• Proponha um experimento simples, executável em sala ou quadra, para determinar o coeficiente de atrito estático µ_s…
• Durante um giro de salão para crianças (4–5 anos), o casal (massa total m = 72 kg) move-se com velocidade tangencial v =…
• Num centro comunitário no sertão, uma educadora pede que uma criança (m = 15 kg) faça a 'prancha' com as mãos no piso…