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Física3ª sérieBNCC EM13CNT303Fácil⏱ curto

Cerca de 70% dos exames de diagnóstico por imagem utilizam ultrassom devido à segurança, baixo custo e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT303

Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Cerca de 70% dos exames de diagnóstico por imagem utilizam ultrassom devido à segurança, baixo custo e portabilidade. Durante um procedimento,pulsos de alta frequência (acima de 2 MHz) atravessam os tecidos e sofrem reflexões nas interfaces entre órgãos com diferentes densidades. O tempo de ida e volta do eco é medido, e a profundidade d de cada estrutura é obtida por d = (v·t)/2, em que v = 1540 m/s é a velocidade média do som nos tecidos. A resolução axial da imagem depende do comprimento de onda ?, dado por ? = v/f, em que f é a frequência do pulso. Analise o texto e identifique qual medida aumenta a resolução axial da imagem ultrassônica?

  1. A) Reduzir a frequência dos pulsos ultrassônicos
  2. B) Reduzir a amplitude do pulso ultrassônico
  3. C) Aumentar o intervalo entre os pulsos emitidos
  4. D) Aumentar a intensidade dos pulsos ultrassônicos
  5. E) Aumentar a frequência dos pulsos ultrassônicos

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. O texto informa que o comprimento de onda é dado por λ = v/f, em que v é a velocidade do som nos tecidos (1540 m/s) e f é a frequência do pulso.
  2. Quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda, já que v é constante nos tecidos. Ex.: para f = 2 MHz, λ = 1540/2000000 = 0,77 mm; para f = 5 MHz, λ = 0,308 mm.
  3. Na imagem ultrassônica, a resolução axial é a capacidade de distinguir dois objetos situados um atrás do outro na direção do feixe. Ela é melhor quanto menor o comprimento de onda, pois ondas mais curtas conseguem separar estruturas mais próximas entre si.
  4. Logo, aumentar a frequência dos pulsos (alternativa E) reduz λ e melhora a resolução axial. Essa é a alternativa correta, coincidindo com o gabarito oficial.
  5. Por que as outras estão erradas: A) reduzir a frequência aumenta o comprimento de onda e piora a resolução; B) reduzir a amplitude diminui o sinal de eco, mas não altera o comprimento de onda; C) aumentar o intervalo entre pulsos não muda o comprimento de onda nem a capacidade de separar estruturas; D) aumentar a intensidade não altera o comprimento de onda, apenas afeta a energia e o sinal recebido.

💡 Dica: Relacione a frequência ao comprimento de onda pela expressão λ = v/f.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que frequências mais baixas penetram melhor e, por isso, produzem imagens mais nítidas, confundindo penetração com resolução. Também pode ter lido a relação λ = v/f sem perceber que frequência menor gera comprimento de onda maior.

Por que engana: Confundir a influência da frequência com a da amplitude ou intensidade: a resolução axial aumenta quando o comprimento de onda diminui, o que ocorre ao elevar a frequência.

B Erradaerro: Conceitual

Associa a qualidade da imagem à intensidade do sinal, imaginando que pulsos mais fracos geram ecos mais limpos. Não percebe que a amplitude não entra na fórmula de λ nem define a separação entre estruturas.

C Erradaerro: Conceitual

Supõe que dar mais tempo entre pulsos permite 'ver melhor' cada estrutura, confundindo intervalo temporal com comprimento de onda. A resolução depende de λ, não do espaçamento entre emissões.

D Erradaerro: Senso comum

Acredita que mais energia no pulso significa imagem mais detalhada, uma intuição do dia a dia de que 'mais força' gera mais clareza. O texto não relaciona intensidade ao comprimento de onda.

E Correta

Pela relação λ = v/f, com a velocidade do som mantida, aumentar a frequência reduz o comprimento de onda. Um comprimento de onda menor permite distinguir estruturas mais próximas na direção de propagação do ultrassom, aumentando a resolução axial.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

Frequência e resolução ultrassônica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Relação entre frequência e comprimento de onda · Resolução axial em ultrassom

📚 Reveja

Revise a relação entre frequência, comprimento de onda e resolução axial em exames de ultrassom.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a influência da frequência com a da amplitude ou intensidade: a resolução axial aumenta quando o comprimento de onda diminui, o que ocorre ao elevar a frequência.

🌎 Tema transversal

saude

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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