Questão 76

UNESP 2012

Física

(UNESP - 2012 - 1a Fase) Uma pessoa, com 80 kg de massa, gasta para realizar determinada atividade física a mesma quantidade de energia que gastaria se subisse diversos degraus de uma escada, equivalente a uma distância de 450 m na vertical, com velocidade constante, num local onde g = 10 m/s² . A tabela a seguir mostra a quantidade de energia, em joules, contida em porções de massas iguais de alguns alimentos.

Considerando que o rendimento mecânico do corpo humano seja da ordem de 25%, ou seja, que um quarto da energia química ingerida na forma de alimentos seja utilizada para realizar um trabalho mecânico externo por meio da contração e expansão de músculos, para repor exatamente a quantidade de energia gasta por essa pessoa em sua atividade física, ela deverá ingerir 4 porções de

castanha de caju

batata frita

chocolate

pizza de mussarela

espaguete

Gabarito:

espaguete

Resolução:

Pelo Teorema da Energia Cinética:

$Delta E_{cinetica} = W_{muscular} + W_{peso}$

$0 = W_{muscular} - mgh$

$W_{muscular}= mgh$

$W_{muscular}= 80 cdot 10 cdot 450 = 3,5 cdot 10^{5} J$

Utilizando o rendimento:

$eta = frac{W_{muscular}}{E_{quimica}}$

$0,25 = frac{3,6 cdot 10^{5}}{E_{quimica}}$

$E_{quimica} = 14,4 cdot 10^{5} = 1,44 cdot 10^{6} J$

Portanto:

$E_{quimica} = 4E$

$1,44 cdot 10^{6} = 4E Rightarrow E = 360 kJ$

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