Durante uma atividade física intensa, as células musculares aumentam a taxa de respiração celular nas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade física intensa, as células musculares aumentam a taxa de respiração celular nas mitocôndrias para produzir ATP, molécula utilizada na contração muscular. Em determinado momento, um atleta apresenta potência metabólica média de 1500 W, isto é, suas células transformam energia química dos nutrientes à razão de 1500 joules por segundo. Considere que essa potência se mantenha constante durante 2 horas. Para estimar a energia total transformada nesse intervalo, use E = P · t, com o tempo expresso em segundos. Com base no texto, qual é a energia total transformada pelas células do atleta durante os 2 horas de atividade?
- A) 3.000 J
- B) 21.600.000 J
- C) 2.700.000 J
- D) 5.400.000 J
- E) 10.800.000 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A potência é P = 1500 W, ou seja, 1500 joules por segundo, e o tempo é t = 2 horas. A fórmula dada é E = P · t, com o tempo em segundos.
- Converta o tempo para segundos. Como 1 hora tem 3600 segundos, 2 horas têm 2 × 3600 = 7200 segundos.
- Calcule a energia. E = 1500 × 7200 = 10.800.000 J, ou 1,08 × 10^7 J.
- Compare com as alternativas. A resposta correta é a alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (3.000 J) usou o tempo em horas, sem converter para segundos. B (21.600.000 J) converteu o tempo de forma incorreta, usando 14.400 segundos. C (2.700.000 J) usou apenas 1800 segundos, que equivalem a 30 minutos. D (5.400.000 J) usou apenas 3600 segundos, ignorando a segunda hora de atividade.
💡 Dica: Converta o tempo de horas para segundos antes de calcular.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou a potência pelo tempo em horas (1500 × 2 = 3000) sem converter o tempo para segundos, como a questão exige. A unidade final ficaria inconsistente com joules.
Por que engana: Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia.
O aluno converteu as 2 horas de forma errada, obtendo 14.400 segundos, por exemplo multiplicando 7200 por 2 uma segunda vez ou tomando 2 horas como 4 horas.
O aluno converteu o tempo para 1800 segundos, que equivalem a 30 minutos, em vez de 7200 segundos. Isso mostra falha na conversão entre horas e segundos.
O aluno leu o enunciado como se fosse apenas 1 hora de atividade, usando 3600 segundos, e ignorou a segunda hora mencionada no texto.
É necessário converter 2 horas para segundos: 2 × 3600 = 7200 s. Em seguida, aplica-se E = P · t: E = 1500 × 7200 = 10.800.000 J. Essa é a energia química dos nutrientes transformada pelas células na unidade de tempo considerada.
Raio-X da questão
energia e potência
avaliacao
fórmula de energia · potência em watts
Revisar a fórmula de cálculo de energia em joules.
Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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