Vamos considerar uma pessoa de 70 kg nesse problema. Esta pessoa ao caminhar a uma velocidade de
queimará 150 kcal por hora e ao correr a
gastará 700 kcal/hora. Além disso, esta pessoa possui um carro que faz
. (a) Para percorrer
, qual método gasta menos energia? (b) Esta mesma pessoa ao andar
subindo com uma inclinação de
gasta 550 kcal/hora. Qual é a eficiência de produção de energia potencial gravitacional? (c) Quantas calorias gastas por essa pessoa tornam-se energia potencial gravitacional? Compare com a diferença entre calorias gastas ao caminhar no plano e ao subir. (d) Podemos supor que a eficiência do arremesso, que é o levantamento do chão até acima da cabeça (
), é de
. Quantas kcal são gastas ao levantar um peso de 50 kg ?
Passo 1
O enunciado dá uma pessoa de massa
kg que ao caminhar a
km/h gasta
kcal/h e ao correr a
km/h gasta
kcal/h. Também diz que o carro dela faz
km/L de gasolina.
(a) Queremos comparar o gasto de energia para percorrer km caminhando, correndo ou de carro.
(b) Na subida de km a
gasta
kcal em uma hora — calcular a eficiência de transformação em energia potencial gravitacional.
(c) Quantas calorias viram energia potencial e comparar com a diferença entre os gastos no plano e na subida.
(d) Supondo eficiência de ao levantar
kg até
m, calcular o gasto em kcal.
(a) Queremos comparar o gasto de energia para percorrer
(b) Na subida de
(c) Quantas calorias viram energia potencial e comparar com a diferença entre os gastos no plano e na subida.
(d) Supondo eficiência de
Passo 2
Para
km caminhando a
km/h o tempo é
logo a energia gasta é
Para correr a
km/h leva
então
Passo 3
O carro faz
km por litro de gasolina. A energia contida em
L de gasolina vale aproximadamente
MJ, isto é,
Para
km usa-se
logo
Passo 4
Comparando
kcal,
kcal e
kcal, o método que gasta menos energia para
km é caminhar.
Passo 5
Na subida de
km com inclinação
a altura vencida é
A energia potencial ganha é
Como o gasto metabólico foi
kcal em 1 h, a eficiência é
Passo 6
A energia potencial
kcal corresponde ao que “virou” trabalho útil. A diferença entre caminhar no plano (
kcal/h) e na subida (
kcal/h) é
kcal. Portanto, a fração do extra que foi convertida é
Passo 7
Para levantar
kg até
m o trabalho mecânico é
Com eficiência
, o gasto metabólico é
Resposta
(a) Caminhar gasta menos (
kcal vs.
kcal correndo e
kcal de carro).
(b) .
(c) kcal viram energia potencial, que são
do extra de
kcal.
(d) Cerca de kcal são gastas para levantar
kg a
m.
(b)
(c)
(d) Cerca de