C: comprimento da rampa (metros); H

LEGENDA: Medida de rampa de acesso a calçadas, para cadeirantes.

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Agora responda

1. Em seu caderno, utilize um plano inclinado para representar os 1 300 degraus que os moradores do morro Dona Marta deixam de subir (ou descer) quando utilizam o bonde. Supondo que o ângulo entre a horizontal e o plano inclinado seja de 30°, a que altura em relação ao solo estaria essa comunidade?

Resposta: 170 m

2. Se aumentássemos para 45° a inclinação desse plano, reduziríamos a extensão do percurso para 239,4 m. Que desvantagem mecânica ocorreria ao fazermos isso?

Resposta: Com a maior inclinação, a força com que os motores tracionariam os bondes também deveria aumentar. Seriam necessários motores mais potentes, caso contrário as viagens seriam mais demoradas.

3. Supondo que um bonde tenha massa igual a 1 tonelada, determine o valor de P_x e P_y nas duas hipóteses estabelecidas. Mostre pelos valores obtidos que teríamos realmente uma desvantagem mecânica.

Resposta: Os valores de P_x e P_y podem ser determinados por: 30º - P_x = 1.000 ∙ 10 ∙ sen 30° = 5.000 N; P_y = 1.000 ∙ 10 ∙ cos 30° = 8.660 N (aproximadamente); 45° - P_x = 1.000 ∙ 10 ∙ sen 45° = 7.071 N (aproximadamente); P_y = 1.000 ∙ 10 ∙ cos 45° = 7.071 N (aproximadamente), portanto, como P_x (45°) > P_x (30°), temos a desvantagem mecânica.

Fim do complemento.

4. Força elástica

LEGENDA: A extensão máxima da corda do bungee jump não pode ser maior que a altura do salto.

CRÉDITO: Anders Blomqvist/Lonely Planet Images/Getty Images

Você teria coragem de praticar bungee jump?

Para quem gosta de esportes radicais é uma excelente pedida! O nome do esporte é composto de bungee (corda elástica usada em aviões para absorver o choque dos trens de pouso) e jump (pular).

Na versão que se difundiu pelo mundo, o corpo da pessoa é preso a uma corda elástica, de modo que, depois de ela ser esticada ao máximo, o praticante tem a sensação de ser um "ioiô humano". Pode-se saltar de alturas que variam entre 40 e 200 m, e o salto deve partir de torres construídas especialmente para esse fim.

Os instrutores de bungee jump garantem que o esporte é seguro e explicam por quê:

- o corpo é preso por cintos, presilhas e engates utilizados em alpinismo;

- o elástico é super-resistente; suporta até 4 t;

- há uma fita entrelaçada no elástico, que suporta 2, 3 t, para que este não estique demais.

No entanto, os próprios instrutores advertem que o esporte não é recomendado a pessoas que tenham hipertensão, problemas de coração ou de coluna.

Depois da queda, sob o efeito da aceleração da gravidade (9,8 m/s²), o elástico estica, imprimindo no corpo uma aceleração contrária à da gravidade. Ao atingir o limite de estiramento, há uma desaceleração brusca. É nesse momento que o organismo pode correr risco. O elástico está firme, o chão está bem longe, mas o choque da parada brusca faz que o sangue flua rapidamente para a cabeça - não se esqueça de que a pessoa está de cabeça para baixo -, podendo provocar hemorragias nos olhos ou descolamento da retina.

Os objetos em geral, sob a ação de uma força externa, tendem a sofrer deformações. Alguns materiais possuem a propriedade de recuperar sua forma original quando cessa a força aplicada neles - são os materiais denominados elásticos. Os materiais que não recuperam sua forma original são chamados inelásticos. Essa propriedade se deve aos arranjos moleculares e ao tipo de ligação existente entre os átomos em cada material.

As forças de restauração ou de restabelecimento da forma original surgem quando se traciona, se comprime, ou se verga um corpo sem deformá-lo. São as chamadas forças elásticas.

LEGENDA: Durante o choque contra a cabeça do atleta, a bola sofre deformações; porém, na medida em que se afasta dele, forças internas restauram sua forma original.

CRÉDITO: Frank Fife/AFP/Getty Images

LEGENDA: Ao pular na cama elástica, as crianças imprimem uma força no piso que o deforma. Na sequência, as forças de restauração impulsionam as crianças para cima.

CRÉDITO: Karl Weatherly/Getty Images

LEGENDA: Uma mola comprimida (F) exerce um empurrão F_el) sobre a mão.

CRÉDITO: Editoria de Arte

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Quando puxamos uma mola ou um elástico, imediatamente aparecem forças de restauração, ou seja, forças que se opõem às forças que deformaram a mola ou o elástico. Segundo estudos de Robert Hooke, ao aplicar forças em molas existe um intervalo de intensidade para o qual as molas, ao serem soltas (ao ficarem livres das forças), retornam ao seu tamanho e forma originais. Hooke definiu esse intervalo como regime elástico.

Boxe complementar:

PENSE E RESPONDA