os médicos costumam orientar que alguns hábitos podem ser alterados no dia a dia, visando contribuir com a queima de mais calorias, por exemplo, subir escadas em vez de usar o elevador. suponha que uma barra de 100g de chocolate forneça uma energia igual a 450kcal e que toda energia fornecida pelo chocolate possa ser convertida em em trabalho
qual o menor número de degraus de um escada que uma pessoa, de massa 90kg, deverá subir para gastar a energia fornecidapor 200 gramas de chocolate?
considere: g = 10m/s^2; altura do degrau = 20cm; 1 cal = 4 joules
Respostas
g= 10m/s²
m= 90Kg
h= ?
100g é igual a 450Kcal, logo 200g é igual a 900Kcal.
1 -- 4 (J)
900 -- x
x= 3600 KJ, já que não transformamos o 900Kcal em apenas cal.
3600 (KJ)= 900 (Kcal) . h
h= 4000 metros.
20 cm é igual a 0,2 metros, já que cada degrau tem 0,2 metros, ele deve subir 4000/0,2 que é igual a 20.000 degraus.
O menor número de degraus necessários para queimar as calorias indicadas é de 20000 degraus. Utilizamos o conceito de trabalho para resolver o exercício.
Quantas calorias é necessário para subir um degrau?
Trabalho é o nome dado a grandeza física que relaciona o uso de energia para a realização de um deslocamento provocado por uma força.
O trabalho pode ser definido pela equação:
- .
Onde:
- T é o trabalho, dado em Joules.
- F é a força aplicada, dada em N.
- d é o deslocamento produzido, dado em m.
No caso dessa questão, devemos inicialmente determinar a força necessária para subir um degrau.
Sabemos que:
Onde:
- m é a massa do corpo = 90 kg.
- a é aceleração, neste caso, a gravidade = 10 m/s^2.
Substituindo os valores, obtemos:
O deslocamento é a altura do degrau:
Substituindo d e F na fórmula do trabalho, obtemos:
Convertendo a unidade de energia, obtemos:
- T = 180J = 180/4 = 45 cal.
Portanto, para subir um degrau a pessoa de 90kg gasta 45 cal.
Como calcular a quantidade mínima de degraus?
O enunciado nos diz que:
- 100 gramas de chocolate equivale a 450kcal.
Portanto:
- 200 gramas equivale a 450*2 kcal = 900kcal = 900000 cal
Sabemos que para subir um degrau a pessoa gasta 45 cal.
Portanto, para determinar o número de degraus, devemos dividir o consumo energético por degrau pela quantidade energética de 200 gramas de chocolate:
- número de degraus = 900000/45 = 20000 degraus
Concluímos que, para uma pessoa de 90kg, é necessário subir 20000 degraus para queimar as calorias de 200g de chocolate.
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