Question

Um sonar fetal, cuja finalidade é escutar os batimentos cardíacos de um bebê em formação, é constituído por duas pastilhas cerâmicas iguais de titanato de bário, uma emissora e outra receptora de ultra-som. A pastilha emissora oscila com uma frequência de 2,2.106Hz quando submetida a uma tensão variável de mesma frequência. As ondas de ultra-som produzidas devem ter um comprimento de onda que possibilite a reflexão das mesmas na superfície pulsante do coração do feto. As ondas ultra-sônicas refletidas que retornam à pastilha receptora apresentam frequência ligeiramente alterada, o que gera interferências periódicas de reforço e atenuação no sinal elétrico resultante das pastilhas. As alterações no sinal elétrico, após serem amplificadas e levadas a um alto-falante, permitem que os batimentos cardíacos do feto sejam ouvidos. Considerando que a velocidade média das ondas no corpo humano (tecidos moles e líquido amniótico) seja 1540m/s, o comprimento de onda do ultra-som que incide no coração fetal é _________, e o efeito que descreve as alterações de frequência nas ondas refletidas chama-se _________. A alternativa que completa corretamente as lacunas é: A) 0,70mm Joule B) 7,0mm Joule C) 0,70mm Doppler D) 7,0mm Doppler E) 70mm Pascal

Answer 1

É um problema comum de ondulatória!

A equação para encontrar o comprimento de onda é:

$\lambda = \frac{v}{f} \hspace {1cm}$


onde: Lambda é o comprimento de onda, v a velocidade e f a frequência.

Substituindo na Equação:

$v= 1540 \hspace{0.2cm} m/s \\ f=2,2 \times 10^6 \hspace{0.2cm} Hz$

Encontramos:
$\lambda=\frac{1540}{2,2\times10^6}= 700\times10^{-6}=0,7\times10^{-3}m=0,7mm$

O efeito Joule é um efeito de aquecimento e princípio de Pascal é relacionado a pressão.

Desta forma é alternativa C)