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O projeto para um balanço de corda única de um parque de diversões exige que a corda do brinquedo tenha um comprimento de 2,0 m. O projetista tem que escolher a corda adequada para o balanço, a partir de cinco ofertas disponíveis no mercado, cada uma delas com distintas tensões de ruptura. A tabela apresenta essas opções1

Ele tem também que incluir no projeto uma margem de segurança; esse fator de segurança é tipicamente 7, ou seja, o balanço deverá suportar cargas sete vezes a tensão no ponto mais baixo da trajetória. Admitindo que uma pessoa de 60 kg, ao se balançar, parta do repouso, de uma altura de 1,2 m em relação à posição de equilíbrio do balanço, as cordas que poderiam ser adequadas para o projeto são

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Resposta:

A alternativa correta é letra C)

Para sabermos a tensão aplicada sobre a corda, vamos usar a seguinte relação:

T = P + F_c       

T = mg + frac {mV^2}{R}                (1)

Mas antes disso temos de descobrir a velocidade da criança quando ela passa pelo ponto mais baixo do balanço, faremos isso por conservação de energia

Ec = Epg

frac {mV^2}{2} = mgh

V^2 = frac {2mgh}{m}

V = sqrt {2gh}

V = sqrt {2cdot 10 cdot 1,2}

V = sqrt {24}

Voltando para a equação (1):

T = 60 cdot 10 + frac {60(sqrt {24})^2}{2}

T = 600 + frac {60 cdot 24}{2}

T = 600 + 720

T = 1320N

 

Agora o fator de segurança sendo 7, fazemos:

T_{ruptura} = T cdot 7

T_{ruptura} = 1320 cdot 7

T_{ruptura} = 9240N

Logo a resposta seria a letra C) III, IV e V

 

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