Questão 1
FUVEST 2012
(FUVEST 2012 - 2ª FASE)
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. |
Gabarito:
Resolução:
a) A energia gasta é proporcional ao volume de oxigênio consumido. Então, a velocidade em que o atleta passa a gastar menos energia correndo pode ser determinada da intersecção das duas curvas do gráfico.
Isso acontece para a velocidade de aproximadamente 8,5 km/h.
b) Em repouso, há um consumo de 0,2 litros de oxigênio por minuto. Logo, em 1 hora há um consumo de 12 litros e em 12 horas haverá um consumo total de 144 litros de oxigênio.
Dado que são gastas 5 kcal para cada litro de oxigênio consumido, há um consumo de 720 kcal que equivalem a 2,88 Mcal.
c) Ao correr com uma velocidade de 15 km/h há um consumo de 3,6 litros de oxigênio por minuto.
Logo, 72kJ são gastos a cada minuto.
Transformando as unidades encontramos a potência de 1200 W.
d) Andando a 7 km/h, o consumo de oxigênio é de 1,6 l/min, pelo gráfico.
Cada litro consumido equivale a 5 kcal gastos, então para gastar 560 kcal precisamos consumir 112 litros de oxigênio. Dado que a taxa de consumo é de 1,6 l/min serão necessários 70 minutos andando para que se gaste toda a energia.