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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 41 (1º semestre) da UFG 2013

1º semestre · Física: Ondas sonoras e acústica

Baseado nas propriedades ondulatórias de transmissão e reflexão, as ondas de ultrassom podem ser empregadas para medir a espessura de vasos sanguíneos. A figura a seguir representa um exame de ultrassonografia obtido de um homem adulto, onde os pulsos representam os ecos provenientes das reflexões nas paredes anterior e posterior da artéria carótida.

Gráfico de intensidade do pulso versus tempo em microssegundos (μs). O eixo vertical vai de 0,0 a 2,0 e o eixo horizontal vai de 0 a 18 μs. Há dois picos estreitos: o primeiro ocorre em t = 2 μs com intensidade 2,0, e o segundo ocorre em t = 16 μs com intensidade 1,5.

Suponha que a velocidade de propagação do ultrassom seja de 1.500 m/s. Nesse sentido, a espessura e a função dessa artéria são, respectivamente:

  1. A
    1,05 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça.
  2. B
    1,05 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração.
  3. C
    1,20 cm – transportar sangue dos pulmões para o coração.
  4. D
    2,10 cm – transportar sangue da cabeça para o pulmão.
  5. E
    2,10 cm – transportar sangue da aorta para a cabeça.
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Resolução comentada

Cada pico do gráfico é um eco: o pulso vai até a parede, reflete e volta ao sensor. Por isso, o tempo medido corresponde a ida e volta, ou seja, o dobro da distância.

O primeiro eco (parede anterior) chega em t_1 = 2\ \mu\text{s} e o segundo (parede posterior) em t_2 = 16\ \mu\text{s}.

  1. Intervalo entre os ecos: \Delta t = 16 - 2 = 14\ \mu\text{s} = 14\times10^{-6}\ \text{s}.
  2. Nesse intervalo, o pulso percorre a espessura e duas vezes (ida e volta): 2e = v\,\Delta t.
  3. Cálculo: 2e = 1500\times 14\times10^{-6} = 2{,}1\times10^{-2}\ \text{m}.
  4. Logo e = 1{,}05\times10^{-2}\ \text{m} = 1{,}05\ \text{cm}.

Quanto à função: a artéria carótida leva sangue oxigenado que sai do coração, via aorta, até a cabeça e o pescoço. Transportar sangue dos pulmões para o coração é função das veias pulmonares, não da carótida.

Espessura de 1{,}05\ \text{cm} e função de levar sangue da aorta para a cabeça.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa E engana quem esquece que o eco percorre a espessura duas vezes e não divide por 2, obtendo 2,10 cm.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BEspessura correta, mas a função descrita é das veias pulmonares, não da carótida.
  • CEspessura errada (1,20 cm não decorre do gráfico) e função das veias pulmonares.
  • DEsquece que o tempo é de ida e volta (não divide por 2) e inverte o sentido do sangue.
  • EFunção correta, mas usa v\Delta t sem dividir por 2, obtendo 2,10 cm.

Assunto: Ondas sonoras e acústica.

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Ver como caiu na prova Questão 41 no caderno 1ª etapa da UFG 2013

Fonte: UFG 2013 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗