Suponha que o coração, em regime de baixa atividade física, consiga bombear 200g de sangue, fazendo com que essa massa de sangue adquira uma velocidade de 0,3m/s e que, com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue atinja uma velocidade de 0,6m/s. O trabalho realizado pelo coração, decorrente desse aumento de atividade física, em joules, corresponde ao produto de 2,5 por:
a)10-²
b)10-¹
c)10¹
d)10²

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está perguntando. Temos o coração bombeando 200 gramas de sangue. Quando a atividade física está baixa, essa massa de sangue atinge uma velocidade de 0,3 m/s. Com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue passa a atingir 0,6 m/s. Precisamos calcular o trabalho realizado pelo coração devido a esse aumento de velocidade. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de energia cinética e trabalho em física.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é energia cinética. A energia cinética ( Ec) de um objeto é dada pela fórmula:
Ec = 12 m v^2
Onde:
  • m é a massa do objeto
  • v é a velocidade do objeto
O trabalho realizado para acelerar o sangue é igual à variação da energia cinética desse sangue.

Passo 3

Vamos calcular a energia cinética inicial ( Ec1) quando a velocidade é 0,3 m/s:
Ec1 = 12 times m times v1^2
Substituindo os valores:
Ec1 = 12 times 0,2,kg times (0,3,m/s)^2
Ec1 = 0,1 times 0,09
Ec1 = 0,009,J

Passo 4

Agora, vamos calcular a energia cinética final ( Ec2) quando a velocidade é 0,6 m/s:
Ec2 = 12 times m times v2^2
Substituindo os valores:
Ec2 = 12 times 0,2,kg times (0,6,m/s)^2
Ec2 = 0,1 times 0,36
Ec2 = 0,036,J

Passo 5

O trabalho realizado ( W) é a diferença entre a energia cinética final e a inicial:
W = Ec2 - Ec1
W = 0,036,J - 0,009,J
W = 0,027,J

Passo 6

A questão pede para expressar o trabalho como o produto de 2,5 por uma potência de 10. Vamos ver qual potência se aproxima de 0,027:
2,5 times 10^-2 = 2,5 times 0,01 = 0,025,J
Isso está muito próximo de 0,027 J, que é o nosso valor calculado.

Resposta

A alternativa correta é a) 10^-2.

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