Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 120 do Enem 2018 PPL: as estruturas mais fáceis de distinguir no ultrassom

Enem 2018 PPL · 2º dia · caderno azul · Física · Ondas e acústica

Nos outros cadernos: amarelo 117 · cinza 113 · rosa 109

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A osso e gordura.

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

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Quais estruturas têm a maior diferença de impedância acústica.

Calculando Z = ρ · v

EstruturaZ (kg/m²·s)
Gordura920 × 1 450 ≈ 1,33 × 10⁶
Cérebro1 020 × 1 530 ≈ 1,56 × 10⁶
Músculo1 040 × 1 580 ≈ 1,64 × 10⁶
Osso1 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.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 583 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 30ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Habilidade 1 · Competência 1Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.
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