Um relatório médico descreve a realização de um exame de ultrassom Doppler em uma artéria do braço de um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um relatório médico descreve a realização de um exame de ultrassom Doppler em uma artéria do braço de um paciente. O transdutor emite ondas sonoras de frequência de 5 MHz, que são refletidas pelos glóbulos vermelhos em movimento. O equipamento registra uma diferença de frequência entre as ondas emitidas e as recebidas de aproximadamente 1000 Hz. Considera-se a velocidade do som no tecido sanguíneo como 1500 m/s e que o feixe é paralelo ao fluxo sanguíneo (ângulo de 0 graus). O relatório busca determinar a velocidade média do sangue a partir desses dados. A partir do relatório, calcule a velocidade média do sangue medida no exame de ultrassom Doppler.
- A) 0,15 m/s
- B) 0,15 km/s
- C) 1500 m/s
- D) 0,0686 m/s
- E) 0,30 m/s
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A frequência do transdutor é f = 5 MHz = 5 x 10^6 Hz, a diferença de frequência é Δf = 1000 Hz, a velocidade do som no tecido é c = 1500 m/s e o ângulo entre o feixe e o fluxo é θ = 0 grau, cujo cosseno vale 1.
- Use a equação do Doppler para ondas refletidas por um alvo em movimento, que é Δf = 2 x f x v x cos(θ) / c. O fator 2 aparece porque o som é emitido, refletido pelos glóbulos vermelhos em movimento e recebido de volta, passando duas vezes pelo efeito Doppler.
- Isole a velocidade do sangue: v = Δf x c / (2 x f x cos(θ)).
- Substitua os valores: v = 1000 x 1500 / (2 x 5 x 10^6 x 1) = 1 500 000 / 10 000 000 = 0,15 m/s.
- Compare com o gabarito oficial. O resultado coincide com a alternativa A, então o gabarito está correto.
- Por que as outras estão erradas. B (0,15 km/s) tem o número certo, mas a unidade errada, pois 0,15 km/s equivale a 150 m/s. C (1500 m/s) confunde a velocidade do som no tecido com a velocidade do sangue. D (0,0686 m/s) resulta de um erro no cálculo ou de um fator trigonométrico indevido, já que com ângulo zero o cosseno é 1. E (0,30 m/s) resulta de omitir o fator 2 da reflexão, dobrando o resultado.
💡 Dica: Use a fórmula do efeito Doppler para calcular a velocidade do sangue.
Alternativa por alternativa
Aplicando ?f = 2 f0 v/c, v = ?f·c/(2 f0) =1000·1500/(2·5×10^6) =0,15 m/s.
O aluno pode ter obtido o valor numérico 0,15 corretamente, mas atribuiu a unidade km/s sem converter. Ele não percebeu que a velocidade deve ser expressa em metros por segundo, conforme a grandeza do problema.
Por que engana: Confundir unidades de frequência e velocidade ou aplicar fórmula incorretamente.
O aluno pode ter confundido a velocidade do som no tecido, dada no enunciado como 1500 m/s, com a velocidade do sangue que se busca. Ele não distinguiu a onda que se propaga no tecido do movimento dos glóbulos vermelhos.
O aluno provavelmente errou o cálculo ou aplicou um fator trigonométrico indevido, como cosseno de um ângulo diferente de zero, mesmo com θ = 0 grau. Assim, perdeu a proporção correta entre as grandezas da equação.
O aluno provavelmente esqueceu o fator 2 da equação do Doppler para ondas refletidas, usando v = Δf x c / (f x cos θ). Isso dobra o resultado correto, obtendo 0,30 m/s.
Raio-X da questão
Efeito Doppler ultrassom velocidade
avaliacao
Efeito Doppler em ondas · Velocidade e frequência de ondas
Estude o efeito Doppler e cálculo de velocidade em ondas sonoras.
Confundir unidades de frequência e velocidade ou aplicar fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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