CURSO DE RADIOLOGIA
2ª FREQUÊNCIA DA DISCIPLINA DE BIOFÍSICA
1º CICLO – 1º SEMESTRE – 2º ANO – 2007/2008
Data: 16/1/2008
Nome: ________________________________________
Duração:
2
horas
Número: _______
1. Considere que duas moles de um gás ideal monoatómico que ocupam 2.5 m3 e se
encontram a uma pressão de 2.5 x 103 Pa (estado A), sofrem uma compressão isobárica
até ao estado B, caracterizado por um volume de 2.0 m3. Seguidamente sofrem um
aquecimento a volume constante até ao estado C e regressam ao estado inicial através
de um processo a temperatura constante.
a) Esboce o digrama PV correspondente a estes três processos (não se esqueça de
desenhar setas indicativas do sentido dos processos e de legendar os pontos A,
B e C).
b) Indique em qual destes processos a energia interna se mantém constante e em
qual deles não houve realização de trabalho quer pelo sistema, quer sobre o
sistema. Justifique.
c) Qual a pressão no estado C?
d) Indique em que processos o sistema recebeu calor e aqueles em que ele libertou
calor. Justifique detalhadamente.
(5 valores)
2. Explique a origem do potencial de acção nos neurónios.
(3 valores)
3. O electroencefalograma é um exame médico muito utilizado no diagnóstico de diversas
patologias. Como sabe, actualmente, já poucos electroencefalógrafos utilizam o papel
como suporte de registo, tendo este sido substituído por suportes digitais. Indique, pelo
menos, cinco vantagens desta alteração, explicando claramente cada uma delas.
(5 valores)
4. Com base nos conhecimentos de óptica geométrica que adquiriu responda às seguintes
questões:
a) Indique se o cristalino (lente do olho) é uma lente convergente ou divergente.
b) Justifique a resposta anterior, tendo em conta a função do cristalino.
c) A miopia é um defeito de visão em que a imagem do objecto que se pretende
ver se encontra focada num ponto anterior à retina. Indique uma forma de
corrigir este defeito.
(3 valores)
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5. Considere uma onda sonora com amplitude 40 dB, comprimento de onda 5.9 m e
frequência 2000 Hz, admitindo que a fase inicial da onda é π, responda às seguintes
alíneas:
a) Escreva a equação da onda descrita neste exercício.
b) Qual é a intensidade do som, ao fim de 20 s e a 0.5 m da fonte sonora?
c) Atente no gráfico fornecido, a onda descrita anteriormente será audível pelo
ouvido humano? Justifique.
(3 valores)
6. Sabendo que o cristalino é uma lente convergente e que a miopia se caracteriza por a
imagem obtida no olho humano ser focada antes da retina, faça um esquema,
considerando uma fonte de luz no infinito (raios paralelos) onde estejam representados
o cristalino e a retina, numa situação em que a visão seja a desejável e numa outra
situação em que o indivíduo sofra de miopia.
(1 valor)
Aceleração da gravidade da Terra: 9.8 m s-2.
1 Atmosfera = 1.013 x 105 Pa.
Densidade do ar: 1.29 x 10-3 g cm-3.
Densidade da água: 1.0 g cm-3.
Densidade do sangue: 1.06 g cm-3
Densidade média do tecido humano: 1.071 g cm-3.
Calor específico do gelo: 2090 J kg-1 ºC-1
Calor latente de fusão do gelo: 333 kJ kg-1
Calor específico da água: 4186 J kg-1 ºC-1
Calor latente de evaporação da água: 2260 kJ kg-1
Calor específico do vapor de água: 2010 J kg-1 ºC-1
Constante dos gases ideais: 8.314 J K-1 mol-1
Viscosidade da água à temperatura ambiente: 1 x 10-3 Pa s
Viscosidade do sangue à temperatura de funcionamento do corpo: 4 x 10-3 Pa s
FORMULÁRIO
r
∑F
i
r
= ma
ℜ=
i
L = F .d .senα
P
ηm ≡
F
F
P≡
A
p ≡ mv
ε≡
Y=
η
ρrv
η
Fa = 6πηrv
ℜ=
Fgrav = I + Fa
Fa = C Dπr
∆l
l
P
∆p = Fmed ∆t
ρ fluido v 2
2
1
mv 2
2
E P = mgh
Ec =
I = Fmed ∆t
PB = PA + ρgh
m
V
FI = ρgVi
ρ=
z
nRT , com z = 3, 5 ou 7
2
PV = nRT
Q = mC∆T
U=
F
l
Perímetro do círculo = 2πr
Área da circunferência = πr 2
4
Volume da esfera = πr 3
3
Área da esfera = 4πr 2
2T cos θ
h=
ρgR
σ≡
2σ
Pi − Po =
r
4σ
Pi − Po =
r
Q ≡ vA
P + ρgh +
2
9
TF = TC + 32
5
TK = TC + 273.15
ε
F = ηA
2 ρ av
∆v
∆y
(
1
(P1 − P2 ) a 2 − r 2
4ηl
Q=
πa 4
(P1 − P2 )
8ηl
Q Kc A
=
(T1 − T2 )
∆t
L
Q
= K c' A(T1 − T2 )
∆t
Q
= eσT 4
A∆t
Q
= eσ T14 − T24
A∆t
(
)
S=L N
Lv
VD =
S
D (ρ 1 − ρ 2 )
J=
S
Lv (ρ 1 − ρ 2 )
J=
2S
J = P (ρ 1 − ρ 2 )
1 2
ρv = c te
2
v=
Q = mL f ou Q = mLe
)
Π = ℜCT ⇔ Π = ℜ
∆E = Q − W
n
T ⇔ ΠV = nℜT
V
T
W
= 1− 2
Q
T1
dQ
∆S = ∫
T
A = 0.202 × m 0.425 × h 0.725
PK [K ]o + ∑ PJ [J ]i
RT ∑
K
J
V=
ln
F
∑ PK [K ]i + ∑ PJ [J ]o
K
[ ]
[ ]
J
+
V =
T=
K
RT
ln
F
K+
o
i
1
ν
λ = cT
ω = 2πν
2π
k=
λ
ψ (t ) = A sen(kx − ωt + φ )
I
dB = 10 log
I0
2
P
I = máx
2 ρc
Z = ρc
 Z − Z1 

α R =  2
 Z 2 + Z1 
2
αT =
4Z 1 Z 2
(Z 1 + Z 2 ) 2
v 
∆f = f 0  S 
 c 
v
∆f = 2 f 0   cos ϑ
c
c
v=
n
senθ1 n2
=
senθ 2 n1
 1
1
1 

= (n − 1) −
f
 R1 R2 
1
1
1
=
+
fT
f1 f 2
1 1 1
= +
f
p q
y q
=
x p
n1 n2 n L − n1 n L − n2
+
=
−
p q
R1
R2
1 n2 − n1 n L − n2
=
−
f
R1
R2