Seja bem-vindo ao Desafio Profissional da Disciplina de Mecânica ENG03. Aqui, você assume o papel de profissional responsável por analisar a situação, tomar decisões e propor soluções

 

Seja bem-vindo ao Desafio Profissional da Disciplina de Mecânica ENG03. Aqui, você assume o papel de

profissional responsável por analisar a situação, tomar decisões e propor soluções. É o momento de aplicar

seus conhecimentos de forma prática e mostrar como lidaria com um desafio real.

ETAPA 1 – Apresentação do Desafio Profissional

Você é o Engenheiro de Segurança responsável pela manutenção e vistoria do Newton Park, um grande

parque de diversões. Recentemente, uma nova atração principal, a montanha-russa “O Salto Quântico”,

apresentou uma falha crítica durante os testes com bonecos de teste (dummies): em uma das execuções, o

carrinho quase parou no ponto mais alto do looping (laço vertical), gerando risco de queda vertical por falta

de velocidade.

A diretoria do parque suspendeu a inauguração e exige um laudo técnico imediato. O projeto original indica

que o carrinho é solto do repouso de uma altura inicial (H) e desce uma rampa sem atrito antes de entrar no

looping de raio (R).

Seu desafio é elaborar um Memorial Analítico que prove cientificamente a segurança da atração. Você deve

explicar a relação entre a altura da queda e a velocidade necessária para completar a volta com segurança.

Especificamente, você precisa analisar as transformações de energia (Potencial Gravitacional em Cinética) e

as forças atuantes no ponto mais crítico da trajetória (o topo do looping), garantindo que a força centrípeta

seja suficiente para manter o carrinho nos trilhos.

ETAPA 2 – Materiais de referência (ambientação) para o Desafio Profissional

Para embasar sua análise técnica, utilize os seguintes materiais de apoio que ilustram os princípios da

dinâmica e energia:

Figura do Tema 2 – Conservação de Energia: analise a imagem da rampa de skate (Figura 19 do seu livro

didático, Tema 2), que demonstra a conversão de energia potencial (ponto A) em energia cinética (ponto B).

O princípio físico da montanha-russa é idêntico.

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https://www.youtube.com/watch?v=XfUX2TVPesc (Assista para visualizar a interação entre a gravidade, a

inércia e a força normal no looping).

Simulador Virtual: recomenda-se o uso do simulador “Energy Skate Park” (PhET Colorado) para visualizar

como o atrito e a massa influenciam (ou não) na velocidade final.

Conceito de Força Centrípeta: revise o diagrama de forças em movimento circular apresentado nos Temas 1 e

3 (Dinâmica do Corpo Rígido).

Aprofundamento Técnico (Bônus):

Leitura Obrigatória: NATIONAL GEOGRAPHIC. Como é que as montanhas-russas funcionam? O

segredo está na física. National Geographic, 2023. Disponível em:

https://www.nationalgeographic.pt/ciencia/como-e-que-montanhas-russas-funcionam-segredo-esta-nafisica_4350. Acesso em: 6 fev. 2026.

Conceito Avançado: pesquise sobre a diferença entre Loop Circular vs. Loop Clotoide. Explique no seu

memorial por que o formato de “gota” é mais seguro para o pescoço dos passageiros do que o círculo

perfeito.

Vídeo de Apoio: assista à demonstração prática sobre a Velocidade Mínima no Looping para entender

matematicamente o risco de queda.

Este vídeo a seguir é excelente para ilustrar exatamente o cálculo da “velocidade mínima” que o aluno

precisará fazer no desafio https://www.youtube.com/watch?v=euXTRbXdxes.

ETAPA 3 – Levantamento de conceitos teóricos (preencher no Template Padrão Único)

ETAPA 4 – Aplicação dos conceitos teóricos ao Desafio Profissional (preencher no Template Padrão

Único)

ETAPA 5 – ETAPAAVALIATIVA – Redação do produto – Memorial Analítico – (preencher no Template

Padrão Único e, após a finalização, copiar e colar no campo de resposta a seguir)

Chegou a hora de transformar todo o seu percurso investigativo em um texto claro, bem estruturado e

objetivo. Você deverá desenvolver um Memorial Analítico. Este será o produto final do Desafio Profissional,

que será avaliado com nota de zero a dez e terá peso três na média final da disciplina de Química Geral e

Inorgânica.

Lembre-se: para baixar o Template Padrão Único do Desafio Profissional, clique no link a seguir, e siga o

passo a passo: clique em Arquivo > Criar uma cópia > Baixar uma cópia. Você só conseguirá editar o

template depois de salvá-lo.

Bons estudos!

Fontes: adaptações de: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: mecânica. Rio

de Janeiro: LTC, 2012.

HIBBELER, R. C. Dinâmica: mecânica para engenharia. São Paulo: Pearson, 2011.

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MILNITZ, D.; PEREIRA, H. G.; SANTOS, L. G. dos. Mecânica. Indaial: UNIASSELVI, 2021.

NATIONAL GEOGRAPHIC. Como é que as montanhas-russas funcionam? O segredo está na física.

National Geographic, 2023. Disponível em: https://www.nationalgeographic.pt/cien