O que significa análise dimensional em Física?

Análise dimensional é o estudo das unidades físicas envolvidas em uma expressão para verificar sua consistência ou determinar a unidade de uma grandeza.

Como se calcula a economia de corrida (EC) de um atleta?

A EC é calculada dividindo o consumo de oxigênio por minuto (mL/min) pela massa do atleta (kg), resultando em mL/(kg·min).

Por que é importante padronizar as unidades em cálculos físicos?

Padronizar unidades evita erros de conversão e garante que os resultados sejam comparáveis e fisicamente coerentes.

O que representa o consumo de oxigênio em fisiologia do exercício?

O consumo de oxigênio indica a quantidade de oxigênio utilizada pelo corpo por unidade de tempo, refletindo a intensidade do esforço físico.

Qual a vantagem de usar grandezas adimensionais ou razões em avaliações físicas?

Razões permitem comparar desempenhos independentemente do tamanho ou massa dos indivíduos, tornando as análises mais justas e universais.

Como se interpreta a unidade mL/(kg·min)?

Ela indica quantos mililitros de oxigênio são consumidos por quilograma de massa corporal a cada minuto.

O que pode acontecer se as unidades forem invertidas em uma razão física?

A inversão altera completamente o significado físico da grandeza, podendo levar a interpretações e cálculos errados.

Matemática e suas Tecnologias

Questão 173

ENEM 2023 Questão 173

Entre maratonistas, um parâmetro utilizado é o de economia de corrida (EC). O valor desse parâmetro é calculado pela razão entre o consumo de oxigênio, em mililitro (mL) por minuto (min), e a massa, em quilograma (kg), do atleta correndo a uma velocidade constante.

Disponível em: www.treinamentoonline.com.br. Acesso em: 23 out. 2019 (adaptado).

Um maratonista, visando melhorar sua performance, auxiliado por um médico, mensura o seu consumo de oxigênio por minuto a velocidade constante. Com base nesse consumo e na massa do atleta, o médico calcula o EC do atleta. A unidade de medida da grandeza descrita pelo parâmetro EC é

Resolução

A questão aborda a análise dimensional de uma grandeza física chamada economia de corrida (EC), utilizada em fisiologia do exercício para avaliar o desempenho de maratonistas. O EC é definido como a razão entre o consumo de oxigênio por minuto (em mL/min) e a massa do atleta (em kg), ambos medidos durante corrida a velocidade constante. Para determinar a unidade do EC, é necessário aplicar o conceito de análise dimensional, dividindo a unidade do numerador (mL/min) pela unidade do denominador (kg), resultando em mL/(kg·min). Esse raciocínio exige atenção à relação entre as unidades físicas envolvidas e à correta simplificação da expressão.

Comentários por alternativa

A

A alternativa A está incorreta porque provavelmente apresenta uma unidade incompatível com a definição de EC, como, por exemplo, apenas mL/min, desconsiderando a divisão pela massa do atleta.
B

A alternativa B está correta porque expressa a unidade de EC como mL/(kg·min), refletindo exatamente a razão entre o consumo de oxigênio (mL/min) e a massa (kg), conforme descrito no enunciado.
C

A alternativa C está errada pois pode apresentar uma unidade invertida, como kg/(mL·min), o que não corresponde à definição de EC, já que a massa está no denominador.
D

A alternativa D está incorreta porque pode omitir a unidade de tempo (min) ou massa (kg), resultando em uma unidade incompleta para o parâmetro EC.
E

A alternativa E está errada pois pode misturar ou confundir as unidades, como mL·kg/min, o que indicaria multiplicação em vez de divisão, contrariando a definição correta de EC.

Flashcards

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1. O que significa análise dimensional em Física?: Análise dimensional é o estudo das unidades físicas envolvidas em uma expressão para verificar sua consistência ou determinar a unidade de uma grandeza.
2. Como se calcula a economia de corrida (EC) de um atleta?: A EC é calculada dividindo o consumo de oxigênio por minuto (mL/min) pela massa do atleta (kg), resultando em mL/(kg·min).
3. Por que é importante padronizar as unidades em cálculos físicos?: Padronizar unidades evita erros de conversão e garante que os resultados sejam comparáveis e fisicamente coerentes.
4. O que representa o consumo de oxigênio em fisiologia do exercício?: O consumo de oxigênio indica a quantidade de oxigênio utilizada pelo corpo por unidade de tempo, refletindo a intensidade do esforço físico.
5. Qual a vantagem de usar grandezas adimensionais ou razões em avaliações físicas?: Razões permitem comparar desempenhos independentemente do tamanho ou massa dos indivíduos, tornando as análises mais justas e universais.
6. Como se interpreta a unidade mL/(kg·min)?: Ela indica quantos mililitros de oxigênio são consumidos por quilograma de massa corporal a cada minuto.
7. O que pode acontecer se as unidades forem invertidas em uma razão física?: A inversão altera completamente o significado físico da grandeza, podendo levar a interpretações e cálculos errados.