Câu 8: “Siêu kình ngư” người Pháp Leon Marchand đã giành huy chương vàng tại Olympic 2024 với thành tích 1 phút 54,06 giây ở nội dung 200 m hỗn hợp cá nhân nam. Dưới đây là các giả thiết về trận đấu củ...

Phương LaLeon Marchand có thể bơi tối đa khoảng 21.6 km trong 1 giờ.

Giải thích chi tiết:

1. 1. Tính lượng O₂ hít vào:

• Mỗi phút hít vào 15 lần, mỗi lần 200 mL không khí, tổng thể tích không khí hít vào mỗi phút là 15 * 200 = 3000 mL = 3 L.
• O₂ chiếm 20% thể tích không khí hít vào, nên lượng O₂ mỗi phút là 3 * 20% = 0.6 L = 0.0268 mol.
• Trong 1 giờ (60 phút), lượng O₂ hít vào là 0.0268 * 60 = 1.608 mol.

1. 2. Tính năng lượng từ O₂:

• Mỗi mol O₂ phản ứng đốt cháy 1 mol glucose, giải phóng 2880 kJ.
• 45% năng lượng này chuyển thành năng lượng cho cơ bắp.
• Năng lượng cơ bắp tạo ra mỗi giờ là 1.608 * 2880 * 45% = 2082.624 kJ.

1. 3. Tính khoảng cách tối đa:

• Marchand cần 1000 kJ để bơi 1 km.
• Trong 1 giờ, anh ta có thể bơi được 2082.624 / 1000 = 2.082624 km.
• Vì vậy, khoảng cách tối đa Marchand có thể bơi trong 1 giờ là 2082.624/1000 * 10 = 20.82624 km.

1. 4. Đánh giá mức độ phù hợp của giả định:

• Giả định thể tích không khí thở ra bằng thể tích hít vào là phù hợp trong bối cảnh này.
• Tuy nhiên, giả định về việc toàn bộ O₂ hít vào được dùng để đốt cháy glucose là không hoàn toàn chính xác. Trong thực tế, một phần O₂ có thể được sử dụng cho các quá trình sinh học khác.
• Năng lượng cần thiết để bơi 1 km cũng có thể thay đổi tùy thuộc vào tốc độ bơi, điều kiện nước, và các yếu tố khác.
• Các giả định này giúp đơn giản hóa bài toán để có thể tính toán, nhưng kết quả có thể không hoàn toàn chính xác so với thực tế.

Kết luận: Mặc dù các giả định có thể không hoàn toàn phản ánh thực tế, chúng giúp chúng ta ước tính được khoảng cách tối đa Marchand có thể bơi trong một giờ. Kết quả tính toán được là khoảng 20.8 km, là một con số tương đối phù hợp với khả năng của một vận động viên bơi lội hàng đầu.