Um(a) estudante de 65 kg sobe uma elevação com ganho de altura de 150 m a ritmo constante. (a) Calcule o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um(a) estudante de 65 kg sobe uma elevação com ganho de altura de 150 m a ritmo constante. (a) Calcule o trabalho W realizado contra a gravidade usando W = m g h com g = 10 m/s². (b) Explique como esse trabalho relaciona-se com a energia metabólica gasta considerando eficiência humana típica ˜ 25% e impactos sobre hidratação e segurança.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
(a) W = m g h = 65·10·150 = 97.500 J. (b) Energia metabólica necessária ˜ W/eficiência ˜ 97.500/0,25 = 390.000 J ˜ 93 kcal (1 kcal = 4184 J). Portanto, a energia que o corpo precisa fornecer é ~4 vezes o trabalho mecânico; isso exige ingestão energética e hidratação adequadas e planejamento de pausas para manter segurança e integridade física durante a atividade.
Explicação
O cálculo do trabalho realizado contra a gravidade é baseado na fórmula que relaciona massa, aceleração da gravidade e altura, resultando em uma quantidade de energia em joules. A conversão dessa energia em termos de gasto metabólico, considerando a eficiência humana, revela que o corpo precisa de uma quantidade significativamente maior de energia para realizar essa tarefa. Isso destaca a importância de uma adequada ingestão de nutrientes e hidratação para garantir a segurança e o desempenho durante atividades físicas intensas.
Raio-X da questão
trabalho e energia
avaliacao
trabalho e energia · forças e movimento
Revisar a relação entre trabalho, energia e eficiência humana.
O aluno pode confundir o conceito de trabalho com energia, não considerando a eficiência metabólica na explicação.
saude
pensamento_critico
cotidiano
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