Questão 120 do Enem 2018 PPL: as estruturas mais fáceis de distinguir no ultrassom
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O princípio básico de produção de imagens em equipamentos de ultrassonografia é a produção de ecos. O princípio pulso-eco refere-se à emissão de um pulso curto de ultrassom que atravessa os tecidos do corpo. No processo de interação entre o som e órgãos ou tecidos, uma das grandezas relevantes é a impedância acústica, relacionada à resistência do meio à passagem do som, definida pelo produto da densidade (ρ) do material pela velocidade (v) do som nesse meio. Quanto maior a diferença de impedância acústica entre duas estruturas, maior será a intensidade de reflexão do pulso e mais facilmente será possível diferenciá-las. A tabela mostra os diferentes valores de densidade e velocidade para alguns órgãos ou tecidos.
| Estruturas | ρ (kg/m³) | v (m/s) |
|---|---|---|
| Cérebro | 1 020 | 1 530 |
| Músculo | 1 040 | 1 580 |
| Gordura | 920 | 1 450 |
| Osso | 1 900 | 4 040 |
CAVALCANTE, M. A.; PEÇANHA, R.; LEITE, V. F. Princípios básicos de imagens ultrassônicas e a determinação da velocidade do som no ar através do eco. Física na Escola, n. 1, 2012 (adaptado).
Em uma imagem de ultrassom, as estruturas mais facilmente diferenciáveis são
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Resolução comentada
O que a questão pede
Quais estruturas têm a maior diferença de impedância acústica.
Calculando Z = ρ · v
| Estrutura | Z (kg/m²·s) |
|---|---|
| Gordura | 920 × 1 450 ≈ 1,33 × 10⁶ |
| Cérebro | 1 020 × 1 530 ≈ 1,56 × 10⁶ |
| Músculo | 1 040 × 1 580 ≈ 1,64 × 10⁶ |
| Osso | 1 900 × 4 040 ≈ 7,68 × 10⁶ |
A maior diferença
O par com maior diferença é o de maior e menor impedância: osso e gordura. Entre eles o eco é mais intenso e as duas estruturas ficam bem distintas na imagem.
Alternativa A.
A Gabarito: alternativa A
Por que as outras alternativas estão erradas
- B
A diferença entre cérebro e osso é grande, mas a gordura tem impedância ainda menor que o cérebro.
- C
Gordura e cérebro têm impedâncias próximas.
- D
Músculo e cérebro são os mais parecidos da tabela.
- E
Gordura e músculo também têm impedâncias próximas.
Raio-X da questão
Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.
Fenômenos Ondulatórios
Cuba d’água, corda, tubo, taça quebrando com som e fone que cancela ruído.
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