UFU 2015-2 — questão 17 de Física

Gabarito CEnergia — potência média do metabolismo humanoProcesso Seletivo 2015-2 · 1ª fase · Prova Objetiva · Tipo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 17 de Física do UFU 2015-2

Enunciado em texto

Se pensarmos que a energia se transforma de um tipo em outro, podemos comparar a que usamos durante o dia, para nos mantermos vivos, à que um eletrodoméstico emprega para seu funcionamento. A potência que teremos será a relação entre o uso desta energia em função do tempo.

Considerando um ser humano com regime diário de 2000 Kcal, e que 1 cal é equivalente a 4,18 J, a “potência desenvolvida” no decorrer de um dia por uma pessoa é, aproximadamente, igual à de

A) um ferro de passar de 2000 W.

B) uma furadeira elétrica de 400 W.

C) uma lâmpada de 100 W.

D) um ventilador de 80 W.

(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2015-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).

Resolução comentada

O que a questão pede: a potência média de uma pessoa que consome 2000 kcal por dia.

Passo 1 — a energia em joules. 2000 kcal = 2 000 000 cal. Com 1 cal = 4,18 J:

E=2×106×4,18E = 2 \times 10^{6} \times 4{,}18

E=8,36×106 JE = 8{,}36 \times 10^{6}\ \text{J}

Passo 2 — o tempo em segundos. Um dia tem 24 h × 3 600 s = 86 400 s.

Passo 3 — a potência média. Potência é energia dividida pelo tempo:

P=8,36×106 J86 400 sP = \frac{8{,}36 \times 10^{6}\ \text{J}}{86\,400\ \text{s}}

P≈97 WP \approx 97\ \text{W}

Isso é praticamente a potência de uma lâmpada de 100 W.

Conferindo: um atalho bom de guardar é que 1 kcal por dia vale cerca de 4 180 J / 86 400 s ≈ 0,05 W. Então 2000 kcal/dia ≈ 2000 × 0,05 ≈ 100 W.

⚠️ A armadilha: esquecer o “k” e usar 2000 cal, o que dá cerca de 0,1 W, mil vezes menos, e nenhuma alternativa serve. Outro escorregão é dividir pelas horas em vez dos segundos: 8,36 × 10⁶ / 24 ≈ 350 000, número sem sentido como potência humana.

A ideia em uma frase: uma pessoa em repouso “gasta” energia no ritmo de uma lâmpada de 100 W, ao longo do dia todo.

Resposta: alternativa C (cerca de 100 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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