ACAFE 2023 (Inverno) — questão 31 de Física

Gabarito AHidrostática — princípio de Pascal numa seringaVestibular de Medicina — Inverno · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do ACAFE 2023 (Inverno)

Enunciado em texto

Botox e o Microagulhamento.

O botox, nome popular da toxina botulínica, é uma substância química que atua impedindo a contração dos músculos. Muito utilizado para o tratamento de diversas doenças, tornou-se o principal recurso estético para a redução de rugas e linhas de expressão. A substância foi descoberta ainda no século XIX, mas seu uso só se popularizou nos consultórios médicos a partir de 1977, quando o botox foi utilizado pela primeira vez para testes no tratamento de estrabismo.

[Ilustração: uma mulher de olhos fechados recebendo microagulhamento no rosto.]

De lá para cá, passou a ser usado para reduzir os sintomas de alterações, como, bruxismo, doenças neurológicas, ortopédicas e oftalmológicas. Desde 2002, a Food and Drug Administration (FDA) – órgão regulador de medicamentos dos Estados Unidos – aprovou a utilização do botox para fins estéticos. Segundo o Censo de 2022 da Sociedade Brasileira de Cirurgia Plástica, a aplicação de toxina botulínica aparece como procedimento não cirúrgico mais realizado no Brasil, chegando a 95% dos tratamentos.

Apesar de um importante aliado para a saúde e beleza, é fundamental que o procedimento seja realizado por profissionais qualificados e habilitados. Tudo isso porque se a aplicação for realizada de forma indevida, podem ocorrer efeitos colaterais, como, paralisação de um grupo muscular.

O método do microagulhamento contempla mínimas perfurações na pele com pequenas agulhas, visando estimular a fabricação de colágeno e fibras naturais, o que deixa a textura mais harmônica.

Leia mais em: https://saude.abril.com.br/medicina/de-botox-a-lifiting-desvende-os-procedimentos-esteticos/

Considere uma seringa contendo toxina botulínica para aplicação por microagulhamento com áreas de secção transversal conforme a figura 3.

[Figura 3: uma seringa horizontal com a agulha à esquerda. Indicações: “Área da agulha: 2 mm²” (na ponta da agulha) e “Área do êmbolo da seringa: 0,04 dm²”. Uma força F⃗\vec{F} = 60 N empurra o êmbolo, da direita para a esquerda.]

FIGURA 3

Se o profissional aplicar uma força de 60N no êmbolo da seringa, a força aplicada na saída da agulha vale ____________ e o acréscimo de pressão do fluído ___________________.

Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a informação acima.

A) 0,3N – será totalmente transmitido a todos os pontos das partículas da toxina

B) 0,03N – será maior na agulha da seringa devido a redução da área de contato

C) 0,3N – será menor no êmbolo da seringa devido ao aumento da área de contato

D) 0,03N – será crescente no sentido êmbolo-agulha

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina ACAFE — Inverno 2023, Física — ACAFE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).

Resolução comentada

O que a questão pede: a força na saída da agulha e o que acontece com o acréscimo de pressão no líquido.

Passo 1 — o princípio de Pascal. Um acréscimo de pressão aplicado a um líquido em equilíbrio é transmitido integralmente a todos os pontos do líquido. A pressão que o êmbolo cria é a mesma que chega à saída da agulha:

F1A1=F2A2\frac{F_1}{A_1} = \frac{F_2}{A_2}

Passo 2 — as áreas na mesma unidade. 1 dm = 100 mm, então 1 dm² = 10 000 mm²:

A1=0,04 dm2=400 mm2A_1 = 0{,}04\ \text{dm}^2 = 400\ \text{mm}^2

Passo 3 — a força na agulha:

F2=60⋅2400=0,3 NF_2 = 60 \cdot \frac{2}{400} = 0{,}3\ \text{N}

Passo 4 — a pressão. O acréscimo de pressão é o mesmo em todo o líquido: no êmbolo, na agulha e em qualquer ponto da toxina. Vale

p=604⋅10−4=1,5⋅105 Pap = \frac{60}{4 \cdot 10^{-4}} = 1{,}5 \cdot 10^{5}\ \text{Pa}

Só a (A) junta 0,3 N com a transmissão integral da pressão.

Por que não as outras: (B) e (D) erram a conversão de área (0,03 N) e ainda dizem que a pressão varia ao longo da seringa; (C) acerta a força, mas diz que a pressão é menor no êmbolo, o que contraria o princípio de Pascal: o que muda com a área é a força, não a pressão.

⚠️ A armadilha: converter 0,04 dm² como se 1 dm² fossem 1 000 mm² (confundindo com dm³ = litro). Isso dá 40 mm² e uma força dez vezes menor, 0,03 N, como nas alternativas B e D.

A ideia em uma frase: no líquido, a pressão se transmite igual para todo lado; força grande em área grande vira força pequena em área pequena.

Resposta: alternativa A (0,3 N; o acréscimo de pressão é transmitido integralmente).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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