Estudada pelo físico italiano Galileu Galilei, a queda livre é o movimento de um corpo sob ação exclusiva da gravidade, sem considerar a resistência do ar ou outras forças semelhantes da Terra. Nesse sentido, a força de impacto em queda livre é o valor gerado por esse corpo quando toca o solo ou objeto imóvel que o faz parar por completo – um número que varia de acordo com a velocidade obtida pela sua aceleração.
No ramo do trabalho em altura, a força de impacto em queda livre entra em um cálculo importantíssimo para a segurança e integridade dos trabalhadores de uma obra. Hoje, falarei sobre isso em detalhes – então continue lendo para ficar por dentro do que deve ser levado em conta na hora de planejar o seu próximo projeto.
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Como calcular a força de impacto em queda livre
Primeiro vamos ao essencial: a aceleração da gravidade na Terra é de aproximadamente 9,8 m/s², o que significa que um corpo em queda livre aumenta sua velocidade em 9,8 m/s a cada segundo. O principal cálculo para descrever a queda livre é:
S = S0 + V0t + ½ gt²
Onde:
- S é a posição final;
- S0 é a posição inicial;
- V0 é a velocidade inicial do objeto (que é zero em uma queda livre pura);
- g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²);
- t é o tempo de queda.
Agora, quando transferimos isso à força de impacto em queda livre, a matemática é a seguinte:
FR = m(vf−vi) / Δt
Onde:
- FR é a força resultante;
- m é a massa do objeto ou pessoa;
- vf é a velocidade final;
- vi é a velocidade inicial;
- Δt é o tempo da desaceleração no impacto.
Força de impacto em queda livre: o que significa para o trabalho em altura?
A NR-35 é a principal Norma Regulamentadora que estabelece as medidas de proteção obrigatórias referentes a esse nicho da indústria, entre diversas outras. Publicada em 2012 pela Portaria n° 313 do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE), essa norma visa garantir a segurança e a saúde dos colaboradores envolvidos, colocando requisitos mínimos para os equipamentos de proteção individual (EPIs) para controlar a força de impacto.
Esses equipamentos são testados para garantir que a força máxima transmitida ao usuário não ultrapasse 6 kN. Ou seja, se a ancoragem for única e direta, o impacto será de 6 kN na conexão e também na ancoragem, devido à ação e reação. Isso também significa que:
- Se a queda for amortecida por duas ancoragens próximas, o impacto pode ser dividido;
- Quanto mais afastadas, maior a carga em cada uma – e, no caso de linhas de vida, esse aumento pode ser crítico;
- Obstáculos e mudanças de direção podem modificar a carga recebida pela estrutura.
Outros pontos importantes nessa história incluem:
- De acordo com a NR-18, as ancoragens devem suportar 1500 kgf (cerca de 14,7 kN). Esse valor pode ser adequado para cargas lineares, como em acesso por corda ou balancim individual. No entanto, em sistemas de linha de vida, essa carga pode ser superada facilmente, exigindo um dimensionamento mais rigoroso.
- A NBR-16325 define os requisitos para fabricação e ensaios de dispositivos de ancoragem. Durante os testes de força dinâmica, exige-se que as ancoragens suportem 12 kN, garantindo um fator de segurança de 2 vezes a carga máxima esperada em uma queda.
Sobre o fator de queda em sistemas de ancoragem
No Brasil, qualquer atividade realizada acima de dois metros é considerada trabalho em altura – sendo rigorosamente regulada por lei. Dentre os fatores envolvidos em suas operações lícitas está o fator de queda, que é parte tanto do cálculo de risco quanto do cálculo das condições impeditivas.
Esse é um valor numérico que representa a relação entre a altura da queda de um trabalhador e o comprimento do equipamento utilizado para protegê-lo (EPI), como um talabarte ou trava-quedas. Ele é fundamental para determinar o impacto que o corpo do trabalhador sofrerá em caso de queda.
Aqui, o cálculo se dá da seguinte forma:
FQ = Altura da queda / Comprimento do talabarte (trava-quedas)
O fator de queda ideal deve ser sempre menor ou igual a 1 para minimizar os possíveis impactos de uma queda livre. Em outras palavras, o ponto de ancoragem do equipamento deve estar no mínimo na altura do ombro do trabalhador, de preferência acima de sua cabeça.
Fatores de queda elevados (acima de 1) aumentam a distância percorrida em caso de queda, ampliando a força de impacto sobre o corpo do trabalhador e os equipamentos utilizados. Nas piores hipóteses, isso pode causar:
- Danos graves à integridade física do trabalhador;
- Sobrecarga nos dispositivos de proteção, como talabartes, que podem falhar em situações extremas;
- Aumento do risco de acidentes fatais, especialmente se o fator de queda atingir 2, que é o limite suportado por equipamentos e pelo corpo humano.
Como prevenir acidentes provenientes da força de impacto em queda livre?
Para garantir segurança no trabalho em altura é fundamental, existem 3 itens simples que devem ser respeitados:
- Usar EPIs e dispositivos certificados que atendam às normas técnicas;
- Considerar a distribuição das forças no sistema de ancoragem;
- Selecionar e instalar ancoragens com base no tipo de trabalho e nos impactos esperados.
Além disso, a escolha de equipamentos testados em laboratório e fabricados conforme a NBR-16325 é essencial para minimizar riscos e garantir a integridade dos trabalhadores. Mas por que não deixar essas especificações técnicas para quem entende do assunto?
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