Questão de Física com gabarito

    A osteoporose é uma doença que se caracteriza pela diminuição substancial da massa óssea de um organismo, conforme ilustrado na figura I, ficando os ossos mais sujeitos a fraturas. Vale ressaltar que a massa óssea aumenta durante a infância e, principalmente, na adolescência. Após cessar o crescimento ósseo, a formação e a reabsorção óssea ocorrem na mesma proporção. O hormônio calcitonina exerce papel importante nesse equilíbrio ao inibir a reabsorção óssea. Com o avanço da idade cronológica de um indivíduo, a formação óssea torna-se menor que a reabsorção, o que leva à perda de massa óssea. Uma das maneiras de se medir o grau de diminuição da massa óssea de determinada região do corpo é por meio da densitometria óptica, em que a luz emitida por uma fonte atravessa uma radiografia dos ossos, como mostrado na figura II. A densidade óssea da região é obtida a partir da relação entre a intensidade de luz que atravessa a radiografia e a que é emitida pela fonte, utilizando-se para isso um conjunto fotocélula-amperímetro. Na figura III, mostra-se a codificação de uma radiografia em termos de pixels realizada pelo densímetro óptico. A fonte de luz, nesse caso, ilumina cada pixel da radiografia com intensidade de 0,35 W/m². Na radiografia codificada na figura III, os pixels claros indicam a presença de massa óssea e os escuros, sua ausência. Os pixels claros, nessa radiografia codificada, representam diminuição em 5% da intensidade do feixe de luz incidente e os pixels escuros, em 90%, medida com o auxílio do conjunto fotocélula-amperímetro, mostrado na figura II. A perda de massa óssea pode ser medida a partir da relação entre a quantidade de pixels claros e a de pixels escuros na radiografia codificada.

Com base nessas informações, julgue o item, considerando que, no caso da figura III, toda luz emitida pela fonte incida sobre a radiografia e que Z(Ca) = 20.

Considere que uma porção de formato cilíndrico tenha sido extraída de um osso e tenha afundado completamente na água. Nessa situação, as densidades do osso — Ρ_osso — e da água — Ρ_água — estão relacionadas por , em que Q representa o peso dessa porção, V, o volume de água deslocado pela porção do osso, e g, a aceleração da gravidade.