A ultrassonografia é um exame de diagnóstico por imagem que utiliza uma onda mecânica com frequência superior a audível denominada ultrassom. Tal técnica é amplamente utilizada na medicina por não apresentar efeito colateral e ser eficaz no rastreamento dos mais diversos males. Considere um equipamento de ultrassonografia que opera com $3\text{ MHz}$ de frequência e sabendo que a velocidade de tais ondas no tecido mole do corpo humano é da ordem de $1500\text{ m/s}$, calcule o comprimento de onda do ultrassom utilizado e assinale a alternativa correta:
Pela relação fundamental das ondas,
$v=\lambda f$.
Como $f=3\times10^6\text{ Hz}$,
$\lambda=\dfrac{1500}{3\times10^6}=5\times10^{-4}\text{ m}$.
Convertendo para milímetros:
$5\times10^{-4}\text{ m}=0{,}5\text{ mm}$.
Logo, alternativa A.
O corpo humano, ao longo da evolução, se adaptou para suportar a pressão de $1$ atmosfera ($\text{atm}$), presente ao nível do mar, causada pelos gases que constituem a atmosfera do planeta. Nos mergulhos de profundidade, devido ao peso dos grandes volumes de água, o corpo humano sofre distúrbios relacionados à pressão que pode resultar no bloqueio do fluxo sanguíneo para os órgãos e consequentemente a morte. Mergulhadores profissionais, por segurança, não passam de $300\text{ m}$ de profundidade. A pressão exercida sobre o corpo, estritamente por causa da água a essa profundidade, tem valor de:
A pressão hidrostática produzida pela água é
$p=\rho gh$.
Adotando $\rho=1000\text{ kg/m}^3$, $g\approx10\text{ m/s}^2$ e $h=300\text{ m}$:
$p=1000\cdot10\cdot300=3\times10^6\text{ Pa}$.
Como $1\text{ atm}\approx10^5\text{ Pa}$,
$p\approx30\text{ atm}$.
Logo, alternativa B.
A intensidade é a propriedade fisiológica de uma onda sonora, referente a amplitude, que é comumente chamada de “volume”. Essa grandeza física é percebida pelo ouvido humano de forma logarítmica e, por isso, a unidade mais usual para medir seus valores é o decibel. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) determina como aceitável o ruído presente em uma sala de cirurgia o valor médio de $40\text{ dB}$. No entanto, é comum medir valores superiores a $70\text{ dB}$. Considerando os valores citados, assinale a alternativa que descreve corretamente quantas vezes o valor de intensidade sonora medida em centros cirúrgicos supera a intensidade determinada pela ABNT.
A diferença entre os níveis sonoros é
$\Delta\beta=70-40=30\text{ dB}$.
Pela definição da escala de decibéis,
$\Delta\beta=10\log\left(\dfrac{I_2}{I_1}\right)$.
Então,
$30=10\log\left(\dfrac{I_2}{I_1}\right)$.
$\log\left(\dfrac{I_2}{I_1}\right)=3$.
Logo,
$\dfrac{I_2}{I_1}=10^3=1000$.
Portanto, alternativa C.
Em 2022, a Organização Mundial da Saúde (OMS) realizou um estudo e projetou que metade da população mundial será míope em 2050. Segundo a pesquisa, o principal responsável a esse aumento epidêmico do problema de visão é o uso excessivo de telas. Assinale a alternativa que define corretamente a dificuldade de visão causada pela miopia e a lente esférica corretiva necessária para o seu tratamento:
Na miopia, o olho forma a imagem de objetos distantes antes da retina.
Por isso, a pessoa míope apresenta dificuldade para enxergar de longe.
A correção é feita com uma lente divergente, que reduz a convergência dos raios antes que eles entrem no olho.
Logo, alternativa B.
O costume de consumir chás é um dos mais antigos do mundo e as mais diferentes civilizações, por todo o planeta, já conheciam alguns dos seus benefícios para saúde. Inúmeras pesquisas demonstram que a ingestão diária dessa bebida pode diminuir a chance de desenvolvimento das mais variadas doenças. Com o objetivo de preparar um chá, um estudante de Medicina, dispõe de $200\text{ mL}$ de água a temperatura de $90\text{ °C}$. Considerando que a temperatura ideal para consumo seja de $70\text{ °C}$, qual a quantidade de água a $20\text{ °C}$ deve ser misturada à água quente para conseguir a temperatura adequada?
Desprezando perdas para o ambiente, o calor perdido pela água quente é igual ao calor recebido pela água fria.
Como as duas porções são de água, o calor específico se cancela:
$200(90-70)=m(70-20)$.
$200\cdot20=50m$.
$4000=50m$.
$m=80\text{ g}$.
Para a água, $80\text{ g}$ corresponde aproximadamente a $80\text{ mL}$.
Logo, alternativa A.
O desfibrilador é um equipamento que, em caso de parada cardiorrespiratória, aplica uma corrente elétrica moderada no coração do paciente a fim de estimular o órgão a bombear o sangue e voltar ao seu funcionamento normal. A tensão de um desfibrilador varia de $30$ a $3000\text{ V}$. Sabendo que a resistência elétrica torácica do corpo humano seja da ordem de $50\text{ Ω}$ e considerando a diferença de potencial máxima que o desfibrilador pode produzir, o valor da corrente elétrica que atravessa o corpo humano é de:
Pela Primeira Lei de Ohm,
$U=RI$.
Assim, usando a tensão máxima,
$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{3000}{50}=60\text{ A}$.
Logo, alternativa C.