Entre dietas e calorias nessa fronteira do conhecimento, a Física tem muito a contribuir. Ao realizar a proeza…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Entre dietas e calorias nessa fronteira do conhecimento, a Física tem muito a contribuir. Ao realizar a proeza de tirar 10 na prova de Física, um estudante resolveu comemorar em casa comendo uma barra inteira de chocolate de 590 kcal. Suponha que ele tenha 70kg de massa e que seu objetivo seja mantê-la. Após comer o chocolate, ele decide queimar essas calorias subindo várias vezes a escadaria do seu prédio (na descida, usa o elevador). Com base nos conhecimentos sobre Termodinâmica e somando todas as vezes que ele subiu a escada, assinale a alternativa que apresenta correta e aproximadamente, a altura total (h) para conquistar o seu objetivo. Dados: 1cal = 4,19J UEL - 2021
- A) 2600m
- B) 3600m
- C) 3900m
- D) 4100m
- E) 5500m
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Converter a energia do chocolate para joules. 590 kcal = 590.000 cal. Como 1 cal = 4,19 J, temos 590.000 x 4,19 = 2.472.100 J.
- Entender o objetivo. Manter a massa significa que a energia gasta subindo a escada deve ser igual a energia ingerida no chocolate, supondo rendimento de 100%, sem outras perdas. O trabalho contra a gravidade ao subir a altura h é E = m x g x h.
- Isolar a altura. h = E / (m x g) = 2.472.100 / (70 x 9,8) = 2.472.100 / 686 = aproximadamente 3.603 m, ou cerca de 3.600 m com g = 9,8 m/s^2 (ou g = 9,81 m/s^2 dá o mesmo arredondamento).
- Conferir a resposta. O valor encontrado, cerca de 3.600 m, corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Analisar as demais alternativas. A (2600 m) não resulta de nenhum cálculo consistente com os dados. C (3900 m) surge se g for arredondado para 9 m/s^2. D (4100 m) surge se a massa for tomada como 60 kg. E (5500 m) exige uma massa menor, em torno de 45 kg, que não aparece no enunciado.
- Observação: embora a questão cite Termodinâmica, o cálculo usa energia potencial gravitacional, que é a forma de energia que se conserva no movimento de subida; o conceito de Termodinâmica entra apenas na conversão da energia do alimento, tratada como equivalência energética.
💡 Dica: Converta calorias em joules e use a fórmula da energia potencial para encontrar a altura.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo da divisão ou aplicou a conversão de unidades de forma inconsistente, chegando a um valor sem relação com a energia de 2.472.100 J dividida por m x g.
Por que engana: O aluno pode confundir a conversão de calorias para joules, resultando em um cálculo incorreto da altura.
CORRETA. A distância de 3600m é a correta para queimar as 590 kcal, considerando o gasto energético do exercício.
O aluno provavelmente arredondou g para 9 m/s^2 de forma grosseira, obtendo 2.472.100 / 630, o que dá cerca de 3.900 m. A aproximação compromete o resultado final.
O aluno provavelmente usou uma massa diferente de 70 kg, como 60 kg, ao dividir a energia por 60 x 10, o que dá cerca de 4.100 m. Ele não usou o dado do enunciado corretamente.
O aluno provavelmente usou um dado de massa ou de energia que não está no enunciado, como cerca de 45 kg, para obter 5.500 m. Isso indica leitura ou escolha incorreta dos valores.
Raio-X da questão
energia, calorias, energia potencial
avaliacao
calorias e joules · energia potencial
Revisar conversão de unidades de energia e cálculo de energia potencial gravitacional.
O aluno pode confundir a conversão de calorias para joules, resultando em um cálculo incorreto da altura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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