Question

A energia que um atleta gasta pode ser determinada pelo volume de oxigênio por ele consumido na respiração. Abaixo está apresentado o gráfico do volume V de oxigênio, em litros por minuto, consumido por um atleta de massa corporal de 70 kg, em função de sua velocidade, quando ele anda ou corre.

Considerando que para cada litro de oxigênio consumido são gastas 5 kcal e usando as informações do gráfico, determine, para esse atleta,

a) a velocidade a partir da qual ele passa a gastar menos energia correndo do que andando;

b) a quantidade de energia por ele gasta durante 12 horas de repouso (parado);

c) a potência dissipada, em watts, quando ele corre a 15 km/h;

d) quantos minutos ele deve andar, a 7 km/h, para gastar a quantidade de energia armazenada com a ingestão de uma barra de chocolate de 100 g, cujo conteúdo energético é 560 kcal.

NOTE E ADOTE: 1 cal = 4 J.

Answer 1

a) A ação de caminhar provoca um consumo maior de oxigênio em relação a ação de correr, a partir do ponto em que os gráficos se cruzam.
Fazendo a leitura do gráfico, podemos inferir que ele deverá gastar menos energia correndo do que caminhando a partir da velocidade de 8,5km/h.


b) o consumo de oxigênio é de 0,2l/min quando está parado (v = 0).
1min __________ 0,2l
12h = 720min ___ Vol
Vol = 144l

1l de O₂ → 5kcal = 20 kJ = 2,0.10⁴J
144l de O₂ → E
E = 288.10⁴J 
E = 2,88.10⁶J ou E = 7,2.10²kcal

Portanto, a energia gasta por ele em 12h de descanso é E = 2,88.10⁶J ou E = 7,2.10²kcal


c1) O consumo de O2, correndo a 15km/h é de 3,6l/min, de acordo com o gráfico.
1l de O₂ __________2,0.10⁴J
3,6 de O₂ _________ E₁      ⇒   E₁ = 7,2.10⁴J

c2) P = E₁/Δt = 7,2.10⁴J/60s ⇒ P = 1,2.10³W
A potência dissipada quando ele dispara (em watts) é de 1,2.10³W


d) Caminhando, a uma velocidade de 7km/h, o consumo de O₂ é de 1,6 l/min
1 l de O₂ __________ 5 kcal
Vol ______________ 560 kcal
Vol = 112l de O₂

1min __________ 1, 6 l de O₂
T _____________ 112 l de O₂
T = 70min
Ele deverá andar por 70min para gastar a quantidade de energia armazenada com a ingestão de uma barra de chocolate de 100 g.