No alto de um prédio, um técnico de manutenção precisa reparar o sistema de ar-condicionado instalado a 5,0 m…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No alto de um prédio, um técnico de manutenção precisa reparar o sistema de ar-condicionado instalado a 5,0 m do piso. Ele pesa 80 kg e considera usar um cinto de segurança com absorvedor de energia, capaz de alongar a corda em 1,5 m para reduzir o impacto de eventual queda. Considere g = 10 m/s^2 e dados do fabricante de que o absorvedor transforma a energia cinética em trabalho de deformação ao longo dessa extensão. Analise o texto-base e identifique a justificativa correta para o uso do cinto com absorvedor de energia na tarefa em altura.
- A) O absorvedor converte energia potencial diretamente em calor sem alterar a força de impacto.
- B) O absorvedor transforma energia potencial em energia potencial elástica, devolvendo-a ao trabalhador.
- C) O absorvedor cria uma aceleração positiva maior, para reduzir o tempo de parada.
- D) O absorvedor retém o trabalhador sem dissipar energia, evitando o início de movimento.
- E) O absorvedor aumenta a distância de frenagem, diminuindo a força média de parada.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O texto-base informa que o absorvedor transforma a energia cinética do trabalhador em trabalho de deformação ao longo de 1,5 m de extensão da corda. Na queda, a energia cinética acumulada precisa ser totalmente dissipada até a parada.
- Pelo teorema trabalho-energia, o trabalho da força de parada é igual à variação da energia cinética: F_média × d = Ec. Logo, F_média = Ec / d. Para uma mesma energia a dissipar, quanto maior a distância d de parada, menor a força média sobre o corpo.
- Como o absorvedor alonga a corda em 1,5 m, a distância de frenagem aumenta e a força média diminui, o que reduz o impacto sobre o técnico. Por exemplo, se a energia a dissipar fosse 4000 J (hipótese ilustrativa, com peso de 800 N e queda de 5 m), a força média seria cerca de 4000/1,5, aproximadamente 2667 N, enquanto parando em 0,10 m seria 40000 N. Os valores são ilustrativos, pois o enunciado não especifica a altura real da queda.
- Alternativa A está errada: a energia não se converte diretamente em calor sem alterar a força; a extensão da distância é justamente o que reduz a força.
- Alternativa B está errada: o absorvedor dissipa energia por deformação, não a armazena como energia potencial elástica para devolvê-la ao trabalhador.
- Alternativa C está errada: a aceleração na parada é negativa (desaceleração), e o objetivo é torná-la menos intensa e não maior.
- Alternativa D está errada: o absorvedor precisa dissipar energia para parar o movimento de forma gradual, e não apenas reter o trabalhador sem dissipar energia.
- Conclusão: a justificativa correta é a alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Analise como o absorvedor de energia atua na redução da força de impacto.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que converter energia em calor já basta para proteger, sem perceber que a força de impacto depende da distância de parada.
O aluno supõe que o absorvedor devolve a energia armazenada, como uma mola, quando na verdade ela é dissipada por deformação.
Por que engana: Confundir energia potencial com energia cinética ou pensar que o absorvedor não dissipa energia, levando a respostas incorretas sobre a função do absorvedor.
O aluno confunde a função do absorvedor com um aumento de aceleração, ignorando que a desaceleração deve ser suave para reduzir a força.
O aluno interpreta que retenção imediata sem dissipação de energia seria a proteção, desconsiderando que o texto fala em transformar energia cinética em trabalho de deformação.
A extensão de 1,5 m aumenta o percurso de deceleração, reduzindo a força média F = E/d, evitando impacto forte.
Raio-X da questão
absorvedor de energia e força de impacto
avaliacao
energia potencial gravitacional · trabalho e energia
estude energia potencial, trabalho e forças de impacto em quedas
Confundir energia potencial com energia cinética ou pensar que o absorvedor não dissipa energia, levando a respostas incorretas sobre a função do absorvedor.
pensamento_critico
cotidiano
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