Santa Marcelina 2013 (2º semestre) — questão 48 de Física
Enunciado em texto
Ao término da consulta, um médico recomenda ao seu paciente que queime calorias subindo, diariamente, uma escada de 40 degraus, com 20 cm de altura cada, em 20 s. Adotando g = 10 m/s² e sabendo que a massa do rapaz é de 100 kg, essa atividade representa perder calorias equivalentes a __________ , despendendo potência capaz de manter acesas, pelo tempo acima, 10 lâmpadas de ________ .
As lacunas do texto são, correta e respectivamente, preenchidas por
(A) 2 000 J – 80 W.
(B) 8 000 J – 100 W.
(C) 8 000 J – 40 W.
(D) 2 000 J – 400 W.
(E) 6 000 J – 150 W.
(Enunciado: Vestibular Santa Marcelina 2013 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a energia gasta para subir a escada e a potência de cada uma das 10 lâmpadas que gastariam a mesma energia no mesmo tempo.
Passo 1 — a altura total. São 40 degraus de 20 cm:
Passo 2 — a energia. Para subir, o rapaz ganha energia potencial gravitacional, que é a energia mínima que ele gasta:
Passo 3 — a potência. Essa energia é gasta em 20 s:
Passo 4 — por lâmpada. 400 W divididos entre 10 lâmpadas:
⚠️ A armadilha: parar na potência total e marcar 400 W (alternativa D, que ainda traz a energia errada). A lacuna fala em 10 lâmpadas: cada uma tem 40 W. Outra é usar 20 cm como 0,05 m ou esquecer de multiplicar pelo número de degraus, o que leva a 2 000 J.
A ideia em uma frase: subir uma altura h custa mgh; dividindo pelo tempo se tem a potência, que aqui se reparte entre 10 lâmpadas.
Resposta: alternativa C (8 000 J e 40 W).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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