Análise de uma queda real
A fim de se obter dados experimentais, foi idealizada uma experiência na qual fosse possível medir a força exercida pela corda no corpo de um escalador durante uma queda. Com isto, seria possível validar o modelo anterior, através da comparação dos dados fornecidos pelo fabricante da corda. Esta experiência permite também que se obtenha informação sobre a evolução no tempo da força sobre o guia, informação esta não encontrada em nenhuma literatura consultada.
Foi utilizado um vaso de aço em forma
de tubo, e em seu interior foi colocado um sensor de aceleração. Um sistema
de aquisição de dados foi desenvolvido para que as medidas deste sensor
de aceleração fossem guardadas numa memória na forma digital e posteriormente
recuperadas e analisadas num computador. O sistema foi alimentado por
uma bateria de moto, que também participou da queda. O peso do corpo de
queda era de 54 kg (ou 1.0 MF, unidade padrão de peso de guia).
O teste foi realizado no campo escola
da reserva florestal do Grajaú (Rio de Janeiro, RJ), num negativo, com
finalidade dupla de não danificar a rocha com o impacto do corpo de queda
e também porque era uma das hipóteses do modelo que o corpo não se chocaria
com a pedra. Um sistema composto de uma corda (corda 1), uma roldana e
um aparelho blocante (jumar) foi utilizado para suspender o corpo até
uma altura aproximada de 9 metros. Uma segunda corda (corda 2, praticamente
nova) foi utilizada para receber o impacto da queda. O corpo foi suspenso
até um pouco acima da metade da distância de queda com segurança de cima
dada na corda 2. A partir deste ponto a corda 2 foi fixada de modo que
o corpo em queda não atingisse mais a base. O corpo estava preso à corda
1 através de um pequeno elo de alma de uma corda antiga, que seria rapidamente
cortado com uma lâmina, ocasionando a queda.
A idéia era continuar a suspender
o corpo até o ponto de ancoragem da corda 2, onde o cordelete de alma
seria cortado, obtendo deste modo uma queda de fator 1. Porém, na montagem
experimental isto não foi possível, ficando o corpo de prova ligeiramente
abaixo do ponto de ancoragem. Os valores utilizados na experiência foram:
L = 3,5m
D H = 3m
Q = 0.86
O valor obtido para a força de choque nesta queda foi calculado a partir da medida da aceleração e do valor da massa do corpo. A força de queda obtida foi de 350 kgf.
Alguns gráficos foram gerados no
computador a partir dos dados obtidos de aceleração. Deste modo é possível
caracterizar melhor a queda, mostrando também a duração da força, a velocidade
do corpo e o seu deslocamento no espaço ao longo do tempo.
A fim de calcular qual seria a força
gerada no pior caso, isto é, numa queda de um escalador de 80 kg em fator
2, serão utilizadas as formulas desenvolvidas anteriormente. Será calculado
o valor da constante K desta corda, e com isto o valor da força de uma
queda UIAA poderá ser calculado. Este valor deve ser parecido com o valor
encontrado no manual da corda. Obteve-se então:
Utilizando novamente a equação, só que agora com Q = 2 e P = 80 kgf, obteve-se F = 630 kgf. Este valor é bem abaixo do valor que era esperado para esta corda, pois no manual foi encontrado 800 kgf para a força de choque.