Guia do Professor
Módulo: Energia
Atividade: Queimando as “gordurinhas”
I - Introdução
O tema Energia é muito amplo e torna-se difícil até mesmo saber por onde começar. Depois de
pensarmos em várias possibilidades como acompanhar o “percurso” percorrido pela energia solar e as
transformações ocorridas até chegar ao consumo de um alimento, por exemplo, resolvemos então
começar pelo consumo de alimentos, focando a atenção no valor de energia (medida em calorias),
contida em cada alimentação, depois calculando a energia transformada em trabalho em cada atividade
física do cotidiano, como: caminhar, andar de bicicleta, subir escada; levando em conta inclusive a
energia necessária para manter o corpo em funcionamento.
Nesta atividade, serão feitos três gráficos. O primeiro, de Energia contida nos alimentos em
função do tempo (horas do dia); o segundo, de Energia gasta nas atividades física, também, em função
do tempo (horas do dia); e o terceiro, fazendo a diferença entre o que se consome e o que se gasta, ao
longo do dia, permitindo-nos então acompanhar e analisar o “fluxo” de energia pelo corpo e refletir
sobre hábitos alimentares, por exemplo, se os alimentos preferidos são muito ou pouco calóricos (ou
possuem valores altos de energia por quantidade de alimento). Este terceiro gráfico permite também
que seja feita, ao mesmo tempo, uma análise das atividades físicas cotidianas, adequando os valores
considerados ideais de alimentação e exercícios. Lembramos que esta atividade leva em conta apenas o
valor da energia contida nos alimentos; outros aspectos da alimentação não estão sendo considerados,
como quantidade de fibras, vitaminas, proteínas, etc.
Lembramos que a análise está sendo feita de fora do corpo, onde os valores que importam são
os da energia adquirida dos alimentos e a quantidade transformada em trabalho físico. Porém, ao entrar
no campo da biologia, podemos “ver” dentro algumas transformações de energia, acompanhando o
processo de digestão, depois a “quebra da glicose”, que são moléculas de 6 carbonos, em moléculas
menores, de 3 carbonos, e no final do processo, a reação com O2 e H+ para resultar na molécula de ATP
e CO2. A molécula de ATP tem a característica de armazenar energia potencial elástica, análogo a uma
mola comprimida, que será utilizada pelos músculos quando comandado pelo cérebro, produzindo
trabalho.
Apesar da dificuldade de se apresentar uma definição precisa para Energia, esse conceito nos é
familiar, prova disso são os alimentos que consumimos todos os dias para nos mantermos vivos.
Ingerimos uma grande quantidade de energia, mas a gastamos nos processos metabólicos e nas várias
atividades no decorrer do dia, isso se a quantidade adquirida for igual à gasta, caso contrário, alguns
quilinhos a mais ficarão armazenados no corpo, na forma de gorduras. Portanto, é muito importante
analisarmos o quanto de energia consumimos e gastamos no decorrer do dia, assim como as
transformações energéticas envolvidas nesse processo. Essa atividade vai nos ajudar nessa tarefa.
II - Objetivos
Reconhecer as diferentes formas de energia como fundamentais ao processo de manutenção da
vida;
Estimar a energia associada a diferentes tipos de alimentos;
Estimar a energia necessária à realização de algumas atividades cotidianas.
Analisar ao longo de um determinado período, o fluxo de energia entre o que é consumido,
gasto e perdido.
III - Pré-requisitos
O aluno deve saber utilizar as conversões entre as unidades de energia - calorias em joule e
joule em calorias;
O aluno deve saber calcular o rendimento de uma máquina térmica, associando com o
rendimento do corpo humano;
O aluno deve saber interpretar gráficos.
IV - Tempo previsto para a atividade
No Laboratório de informática: 30min
Na sala de aula: 20min
V - Na sala de aula
Quando fornecemos energia para uma determinada máquina, temos que atentarmos para dois
aspectos: 1- quanto de energia é preciso fornecer; 2- quais as características da máquina que está
recebendo energia. Considerando o corpo humano como uma máquina térmica que recebe energia
através dos alimentos, temos também de levar em consideração esses dois aspectos. Sugiro, portanto,
que sejam realizadas as seguintes tarefas em sala de aula:
a) A energia presente nos alimentos. Peça aos alunos para trazer embalagens que contenham as
informações das calorias presentes nos alimentos. Faça um debate procurando explorar as informações
presentes. Algumas questões são essenciais para essa etapa:
1)Qual dos alimentos é o mais calórico?
2)Como são realizadas as medidas da energia presentes nos alimentos?
3)Qual o significado de um alimento ser mais calórico do que outro?
4)Qual a quantidade de energia presente em cada alimento? Dê o valor em calorias e em joule?
5)Qual a quantidade de energia uma pessoa deve ingerir por dia?
6)Analisando a embalagem e a quantidade calórica fornecida, determine a quantidade desse alimento
que seria necessária para alimentar uma pessoa durante 1 dia (considere que essa pessoa necessite de
2000kcal/dia). Do ponto de vista nutricional, essa pessoa estaria bem alimentada?
Dicas
•
Para transformar calorias em joules, deve ser utilizada a seguinte relação:
1kcal=1000cal e 1caloria ≅ 4,2 Joules;
•
Um adulto, moderadamente ativo, deve consumir em torno de 2300 kcal por dia; Caso você
deseje saber outros valores, sugiro que entre nos sites sugeridos no final do guia.
•
Professor, você deve discutir com seus alunos o que seria uma dieta ideal, ou seja, uma
alimentação que forneça energia e que, ao mesmo tempo, seja nutritivamente correta, pois
além da energia, os alimentos devem fornecer as proteínas, as vitaminas etc. Observe
também que a energia fornecida pelos alimentos,vai depender da atividade que o indivíduo
desempenha. A visita nos sites sugeridos lhe fornecerá mais elementos para essa discussão.
b) Características do corpo humano. Nesse momento, você poderá analisar as transformações de
energia ocorridas no corpo humano, levando em consideração a energia necessária para manter o corpo
funcionando e a energia para realizar as tarefas diárias. De forma sintética, o fluxo de energia ocorrido
no corpo pode ser representado da seguinte maneira:
Transformações de energia
ocorridas no Corpo Humano
Entrada de Energia
Energia potencial
química fornecida
através da ingestão
de alimentos
-Para
manter
o
corpo
funcionando, é necessária em
torno
de
60%
da
energia
consumida (parte dessa energia é
utilizada
para
manter
o
funcionamento de órgãos como o
cérebro, coração, rins, e fígado;
outra para formação de novos
tecidos
e
até
mesmo
não
produção de calor);
-Para utilizar a energia contida
nos alimentos, é perdida em
torno de 10% no processo de
digestão;
Energia para realizar
as tarefas diárias
Do total de energia
fornecida pelos alimentos.
aproximadamente 30% nos
resta para realizar as atividades
físicas e tarefas diárias.
VI - Na sala de computadores
Preparação:
Nessa etapa, você deve dispor 1 computador para cada dois alunos.
Material necessário:
Os alunos deverão levar um material para rascunho e para elaborar um relatório sobre a
atividade.
VII - Durante a atividade
Durante a execução da atividade, o aluno terá à disposição duas tabelas, uma de energia
fornecida pelos alimentos, outra da energia gasta nas várias atividades diárias. Ele fornecerá a
quantidade de energia que recebeu dos alimentos e a quantidade de energia gasta em suas atividades
diárias. Em seguida, através da análise de um gráfico, ele poderá analisar se a energia que está entrando
no seu corpo está sendo gasta, pois caso isso não ocorra, um excesso de energia será armazenado na
forma de gorduras.
VIII - Depois da atividade
O professor complementa com conclusões, relacionando a aula anterior com a
atividade no computador, voltando às questões iniciais:
-De que depende a constante elástica de uma mola?
-Cortando uma mola ao meio, o que acontece com a constante elástica dos dois
pedaços?
-E se juntarmos os dois pedaços, um ao lado do outro, o que acontece com a
constante e elástica da combinação dos dois?
IX - Avaliação
O aluno, ao final da atividade, fará uma manipulação do gráfico construído a partir dos valores
fornecidos, verificando as conseqüências das alterações nos valores de energia adquirida dos alimentos
e a energia envolvida nas atividades físicas. É importante também que o aluno elabore um relatório
contendo conclusões sobre o gráfico encontrado, verificando o significado das informações. Deverá
também comparar o gráfico com os dos colegas e chegar a algumas conclusões, a partir da comparação.
X - Atividades complementares
Juntamente com o professor de Biologia, pode ser sugerido um trabalho sobre dietas, que leve
em consideração os hábitos alimentares dos alunos e suas condições econômicas e culturais.
XI - Referências bibliográficas
Projeto de Ensino de Física (Instituto de Física da Universidade de São Paulo). Conservação de
Energia. São Paulo: MEC/FENAME/PREMEN, 1975.
GREF(Grupo de reelaboração do ensino de Física). Física I: Mecânica. São Paulo: Editora da
Universidade de São Paulo, 1990.
HELOU, W. & NEVES, A.(editores). Física, parte III. (org. Phisical Science Study Committee). São
Paulo: Scipione, 1997.
HEWITT, P. Física Conceitual.(trad. Trieste Freire Ricce e Maria Helena). 9 ed. Porto Alegre:
Bookman, 2002.
Consulte também:
http://www.geocities.com/annuskha/index.html ( nesta página, em espanhol, você encontrará várias
informações sobres dietas, cálculos de calorias, energia gasta as atividades diárias, determinação do
peso ideal, etc).
http://www.sosobesidade.hpg.ig.com.br/index.html ( esse site fornece praticamente as mesmas
informações do site anterior, de forma mais detalhada)