Nos exames diagnósticos por imagem, como a radiografia, os raios X são produzidos em tubos especiais presentes nos aparelhos médicos. Dentro desses tubos, elétrons são liberados e acelerados por campos elétricos até atingirem o alvo metálico. O impacto desses elétrons de alta velocidade gera radiação eletromagnética, utilizada para formar imagens internas do corpo humano. Considere que num tubo de raios X hospitalar (Figura esquemática abaixo), elétrons são acelerados por um campo elétrico uniforme. Suponha que um elétron entra na região de aceleração com velocidade inicial de 2,0 ⨯ 10⁶ m/s, percorrendo um intervalo de comprimento L = 4,0 cm entre os eletrodos e sai dessa região com velocidade de 4,0 ⨯ 10⁶ m/s. 




Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a aceleração do elétron nessa região.

Durante um exame de diagnóstico por imagem, como a ressonância magnética, prótons presentes nos tecidos corporais sofrem alteração no seu estado energético devido à ação de campos magnéticos e pulsos de radiofrequência. Após a excitação, esses prótons liberam energia ao retornarem ao estado de equilíbrio, a qual é detectada pelo equipamento e convertida em imagem. Suponha que em um determinado tecido, um próton com tenha recebido energia cinética equivalente a 2,0⨯10^-19 J. Suponha que essa energia seja totalmente armazenada e liberada como se fosse a compressão de uma “mola molecular” com constante equivalente k = 8,0 N/m. Assinale a alternativa correta que indica o valor da amplitude máxima d dessa oscilação.

Na Unidade de Temperatura Intensiva (UTI), um paciente adulto é admitido após uma reação adversa a anestésicos, desenvolvendo um quadro de hipertermia (elevação anormal da temperatura corporal acima dos valores considerados normais). A equipe de enfermagem e medicina intensivista registra a temperatura corporal do paciente como 41 °C, valor compatível com emergência clínica. Para fins de monitoramento internacional e padronização em protocolos de pesquisa, é necessário expressar a temperatura também nas escalas Kelvin (K) e Fahrenheit (°F). Assinale a alternativa correta que indica a temperatura corporal do paciente, aproximada, em Kelvin e em Fahrenheit, respectivamente.

A formação da imagem no olho humano pode ser analisada pela equação das lentes delgadas:

Onde f é a distância focal da lente (no caso, a córnea mais o cristalino), p a distância do objeto e i a distância da imagem formada.

Na visão “normal”, os raios de luz paralelos provenientes de um objeto distante convergem exatamente sobre a retina. Na miopia, entretanto, a imagem é formada antes da retina, causando visão borrada para objetos distantes. O tratamento óptico consiste no uso de lentes divergentes para corrigir o problema, deslocando a imagem para a retina. Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta.

Durante um choque terapêutico, um desfibrilador aplica um pulso elétrico direto no paciente. O aparelho armazena energia em um capacitor que, no instante do disparo, está carregado a V = 1 000 V. Suponha que as pás adesivas podem ser aproximadas por duas placas separadas por uma distância efetiva de d = 2,0 mm. O paciente pode ser modelado, nesse primeiro instante, por uma resistência equivalente de R = 100 Ω. O capacitor do desfibrilador tem C = 200 μF. Considere no momento do disparo o tempo t = 0. Indique qual alternativa apresenta corretamente: o módulo do campo elétrico (E) entre as placas, o valor da corrente inicial (I0) no paciente e a energia armazenada no capacitor (U).

Em um acelerador linear (LINAC) para radioterapia, pequenos ímãs de correção (steering magnets) ajustam a direção do feixe de elétrons antes que ele atinja o alvo produtor de fótons de raio-X. Suponha que um desses ímãs gere um campo magnético uniforme B perpendicular à velocidade do feixe, com módulo B = 5,0 × 10⁻² T . O feixe é formado por elétrons com velocidade v = 2,0 × 10⁷ m/s . Considere: carga elementar (módulo da carga elétrica de um elétron) qe = 1,6 × 10⁻¹⁹ C e massa de repouso do elétron me = 9,0 × 10⁻³¹ kg . Nessas condições, assinale a alternativa que indica corretamente o valor do raio de curvatura da trajetória do elétron, em milímetros, dentro do ímã.