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Em um procedimento dermatológico, um médico utiliza um espelho para analisar uma pequena lesão. Considere a seguinte descrição do comportamento dos raios de luz: um raio de luz que parte do topo da lesão e incide paralelamente ao eixo principal é refletido de modo que seu prolongamento passa pelo foco localizado atrás do espelho; outro raio, que se dirige ao centro de curvatura, é refletido sobre si mesmo; os raios refletidos não se cruzam diretamente, mas seus prolongamentos atrás do espelho se interceptam, formando uma imagem; a imagem observada é direita e menor que o objeto.

Com base nessas informações, o espelho utilizado pelo médico é:

Durante um procedimento ortopédico, um médico precisa apertar um parafuso em uma prótese utilizando uma chave cirúrgica. Para isso, ele pode escolher entre dois instrumentos disponíveis, sendo:

I — Chave A: comprimento igual a 20 cm, aplicando uma força de 60 N formando um ângulo de 90° com a chave;

II — Chave B: comprimento de 30 cm, aplicando uma força de 50 N formando um ângulo de 30° com a chave.

Tendo em mente a definição de Torque, qual das alternativas está correta?

Em um exame de tomografia por emissão de pósitrons (PET scan), um radiofármaco emite fótons gama que são detectados para formar imagens do corpo do paciente. Cada fóton emitido possui energia de $3{,}3 \times 10^{-14}\,\text{J}$, evidenciando o caráter quantizado da radiação. Sabendo que a constante de Planck é $h = 6{,}6 \times 10^{-34}\,\text{J·s}$ e que a velocidade da luz é $c = 3{,}0 \times 10^8\,\text{m/s}$, qual é o comprimento de onda desses fótons?

A Estimulação Elétrica Nervosa Transcutânea é um recurso amplamente utilizado na fisioterapia para o alívio da dor aguda e crônica. O equipamento funciona emitindo pulsos elétricos através de eletrodos colados à pele do paciente. Para garantir que a corrente elétrica penetre adequadamente nos tecidos sem causar queimaduras, o fisioterapeuta aplica um gel condutor que diminui a resistência elétrica natural da pele.

Considere que, após a aplicação do gel, a resistência elétrica efetiva do tecido entre os dois eletrodos seja de 3000 Ω. Se, durante um pulso terapêutico, o aparelho fornece uma diferença de potencial constante de 15 V, qual será a intensidade da corrente elétrica que atravessa o local tratado?

Em um laboratório de análises clínicas, um equipamento de separação de partículas carregadas é utilizado para estudar células e íons presentes em amostras biológicas (princípio semelhante ao de um espectrômetro de massa). Nesse dispositivo, partículas carregadas atravessam uma região com campo magnético uniforme perpendicular à sua velocidade.

Considere que um íon de carga $q = 1{,}6 \times 10^{-19}\,\text{C}$ entra nessa região com velocidade $v = 7{,}2 \times 10^6\,\text{km/h}$, perpendicular a um campo magnético de intensidade $B = 0{,}2\,\text{T}$. Qual é o módulo da força magnética que atua sobre esse íon?

Um oftalmologista atende um paciente de 55 anos que se queixa de dificuldade para ler a bula de medicamentos e realizar suturas em pequenos ferimentos, necessitando afastar os objetos do rosto para conseguir focar a imagem. Após os exames, o médico constata que o ponto próximo (a menor distância em que o olho consegue formar uma imagem nítida) desse paciente encontra-se a 100 cm do seu globo ocular.

Considerando que, para uma leitura confortável, o ideal é que o objeto esteja posicionado a uma distância padrão de 25 cm do olho, o médico deverá prescrever óculos com lentes corretivas. Qual deve ser o tipo de lente prescrita e a sua respectiva vergência (grau), em dioptrias (di), para corrigir adequadamente a visão desse paciente?

A aterosclerose é uma condição clínica caracterizada pelo acúmulo de placas de gordura no interior das artérias, provocando o seu estreitamento (estenose). Esse fenômeno altera o perfil hidrodinâmico do fluxo sanguíneo. Em situações críticas, o aumento da velocidade do sangue na região estreitada causa uma queda tão severa na pressão interna que a pressão dos tecidos adjacentes pode esmagar o vaso, causando um colapso temporário (fenômeno conhecido como flutter vascular).

Considere um paciente cuja artéria principal, disposta horizontalmente, possui uma região saudável de área transversal $A_1$, por onde o sangue flui com uma velocidade de 0,5 m/s e exerce uma pressão manométrica interna de $1{,}0 \times 10^4\,\text{Pa}$. Mais à frente, há uma estenose que reduz a área útil para $A_2$.

Admitindo que o sangue se comporte como um fluido ideal (incompressível e sem viscosidade) com densidade $\rho = 1{,}0 \times 10^3\,\text{kg/m}^3$, e considerando que a pressão manométrica externa ao vaso é nula, determine a fração $f = A_2/A_1$ exata da área original na qual a artéria atinge a iminência de colapso (ou seja, quando a pressão interna na estenose cai para 0 Pa).

A mamografia é um exame de imagem por raios X fundamental no rastreamento do câncer de mama. No interior do tubo de raios X de um mamógrafo, elétrons são emitidos por um filamento aquecido e, partindo do repouso, são acelerados no vácuo por uma diferença de potencial elétrico (tensão) até colidirem com um alvo metálico, geralmente de molibdênio.

Quando esses elétrons de alta velocidade interagem com os átomos do alvo, sofrem uma brusca desaceleração, e parte de sua energia cinética é convertida em fótons de raios X (radiação de freamento ou Bremsstrahlung). O fóton de raio X mais energético possível é produzido quando um elétron perde 100% de sua energia cinética em uma única colisão.

Considere que um mamógrafo esteja operando com uma tensão aceleradora de 33 kV.

Dados: Módulo da carga elementar do elétron: $e = 1{,}6 \times 10^{-19}\,\text{C}$; Constante de Planck: $h = 6{,}6 \times 10^{-34}\,\text{J·s}$. Desconsidere perdas de energia por calor na colisão de máxima transferência.

Com base nos princípios da física quântica e do eletromagnetismo, qual é a frequência máxima aproximada dos fótons de raios X gerados por esse equipamento?