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Uma pessoa, com 80 kg de massa, gasta para realizar determinada atividade física a mesma quantidade de energia…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT204

Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, 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

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. [IMAGEM] 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 UNESP - 2012

A) castanha de caju.
B) batata frita.
C) chocolate.
D) pizza de mussarela.
E) espaguete.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Calcule o trabalho realizado contra a gravidade ao subir 450 m na vertical com velocidade constante. Trabalho = m x g x h = 80 x 10 x 450 = 360000 J (3,6 x 10^5 J). Passo 2: Considere o rendimento de 25%. Apenas um quarto da energia química ingerida se transforma em trabalho mecânico, então a energia química que precisa ser ingerida é 4 x 360000 = 1440000 J (1,44 x 10^6 J). Passo 3: Essa energia deve ser fornecida pelas 4 porções juntas. Logo, cada porção deve conter 1440000 / 4 = 360000 J. Passo 4: Consultando a tabela de energia por porção, o espaguete é o alimento cuja porção corresponde a essa quantidade, por isso a alternativa correta é a E. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) a castanha de caju tem energia por porção diferente da exigida pelo cálculo; B) a batata frita não fornece exatamente a energia necessária em 4 porções; C) o chocolate, mesmo sendo muito calórico, não corresponde ao valor de energia por porção que a questão exige; D) a pizza de mussarela tem energia por porção diferente da necessária para repor o gasto.

💡 Dica: Calcule o trabalho realizado e use o rendimento para determinar a energia química necessária.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Senso comum

Acredita que um alimento rico em gordura, como a castanha, fornece naturalmente a energia exigida, sem comparar o valor da tabela com o cálculo de 360000 J por porção.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Escolhe a batata frita porque é um alimento muito energético no dia a dia, sem aplicar o rendimento de 25% e sem verificar a energia por porção em relação ao valor calculado.

Por que engana: Confundir energia mecânica com energia química ou não considerar o rendimento do corpo humano.

C Erradaerro: Conceitual

Associa a ideia de alimento doce e calórico à resposta e não compara o valor de energia por porção da tabela com a quantidade exigida após dividir o total pelas 4 porções.

D Erradaerro: Atenção

Usa de forma errada os dados do enunciado, por exemplo tomando a distância de 450 m como se fosse energia, e por isso não consegue localizar a porção com 360000 J na tabela.

E Correta

Espaguete está certa porque 4 porções de espaguete correspondem aproximadamente à energia química necessário para, com o rendimento de 25%, repor exatamente o gasto mecânico de subir 450 m verticalmente (360.000 J). Assim, ao considerar o rendimento, 4 porções de espaguete fornecem a energia correta, sem exceder ou faltar.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

energia, trabalho, rendimento mecânico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

trabalho e energia mecânica · rendimento de máquinas

📚 Reveja

trabalho mecânico, energia, rendimento de máquinas

⚠️ Erro mais comum

Confundir energia mecânica com energia química ou não considerar o rendimento do corpo humano.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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