Santa Marcelina 2012 (2º semestre) — questão 49 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quantos sanduíches valem, em energia, 30 horas de natação a 600 W.

Passo 1 — a energia de um sanduíche. Some os gramas de cada nutriente (pão + hambúrguer) e multiplique pela energia por grama; água não dá energia:

$$\text{carboidrato: } 25 \times 4 = 100\ \text{kcal}$$

$$\text{lipídio: } 33 \times 9 = 297\ \text{kcal}$$

$$\text{proteína: } 40 \times 4 = 160\ \text{kcal}$$

$$E_s = 557\ \text{kcal}$$

Passo 2 — em joules. Com 1 cal = 4 J, 1 kcal = 4 000 J:

$$E_s = 557 \times 4\,000\ \text{J}$$

$$E_s \approx 2{,}23 \times 10^{6}\ \text{J}$$

Passo 3 — a energia gasta nadando. Energia = potência × tempo; são 30 dias de 1 hora (3 600 s):

$$E = 600 \times 3\,600 \times 30$$

$$E \approx 6{,}48 \times 10^{7}\ \text{J}$$

Passo 4 — quantos sanduíches:

$$n = \frac{6{,}48 \times 10^{7}}{2{,}23 \times 10^{6}}$$

$$n \approx 29$$

Cerca de 30 sanduíches. Note que uma hora de natação por dia gasta, quase exatamente, um sanduíche por dia.

⚠️ A armadilha: esquecer a conversão de caloria para joule (usar 557 kJ por sanduíche): sai cerca de 116, perto de 120 (alternativa B). Outra é fazer a conta para um dia só: dá cerca de 1 sanduíche (alternativa E), mas a pergunta é sobre 30 dias.

A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo; para comparar com a dos alimentos, passe tudo para a mesma unidade.

Resposta: alternativa C (30 sanduíches).