Projetar medidas físicas para reduzir o risco de lesão em uma atividade de pular de pequena altura durante…

Questão

Projetar medidas físicas para reduzir o risco de lesão em uma atividade de pular de pequena altura durante brincadeiras populares. Considere uma criança de massa 20 kg que pode cair de até 0,30 m. Explique, com cálculos e fórmulas (usar g = 10 m/s²), como a escolha do material de aterrissagem e o aumento da distância de frenagem reduzem a força média do impacto. Indique valores numéricos comparativos para um aterrissamento rígido (desaceleração média ˜ 50 m/s²) e um aterrissamento acolchoado (desaceleração média ˜ 5 m/s²).

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

Resposta esperada

Resposta modelo — passos e cálculos: 1) calcular velocidade de impacto: v = v(2·g·h) = v(2·10·0,30) = v6 ˜ 2,45 m/s. 2) usar a relação v² = 2·a·s ou Favg = m·a para comparar forças médias. Para desaceleração rígida a1 = 50 m/s²: F1 = m·a1 = 20·50 = 1000 N. Para acolchoado a2 = 5 m/s²: F2 = 20·5 = 100 N. Alternativamente, distância de frenagem s = v²/(2·a): s1 = 6/(2·50)=6/100=0,06 m; s2 = 6/(2·5)=6/10=0,6 m. 3) conclusão prática: um material que aumente a distância de frenagem de ~0,06 m para ~0,6 m reduz a força média por um fator ~10 (1000 N ? 100 N), diminuindo risco de lesão. Recomendações: usar superfícies acolchoadas elásticas ou espuma com espessura e compressibilidade que permitam s ˜ 0,5–0,7 m para quedas de ~0,3 m; limitar altura de salto e orientar a aterrissagem com flexão das pernas para aumentar distância de desaceleração; inspecionar material para evitar objetos duros. Fórmulas utilizadas: v = v(2·g·h), Favg = m·a, s = v²/(2·a) (unidades SI).

Explicação

A explicação utiliza conceitos de física para calcular a velocidade de impacto e a força média durante a desaceleração, demonstrando como diferentes materiais de aterrissagem afetam essas forças. A comparação entre a desaceleração em superfícies rígidas e acolchoadas mostra claramente a redução significativa da força média, o que é crucial para a segurança das crianças. Além disso, as recomendações práticas fornecem orientações para minimizar o risco de lesões durante as brincadeiras.

Raio-X da questão

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