A FÍSICA E A PANDEMIA DO NOVO CORONAVÍRUS

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PROJETO: A Física e a Pandemia do Novo Coronavírus 
DISCIPLINA: Física ENSINO MÉDIO 
ALUNO:______________________________________ Nº:_________ 
PROFESSOR: Douglas Beatriz Ferreira 
PROFESSOR SUBSTITUTO: _____________________ 
MÓDULO: 7 VALOR: 100 PONTOS 
DATA: ______/_____/______ 
 
 
A FÍSICA E A PANDEMIA DO NOVO CORONAVÍRUS 
 
 
 
Multifacetada, a física se encontra em diversas frentes de batalha na guerra contra a Covid-19, 
buscando uma compreensão ainda mais completa desse problema de nível global. 
Diversos laboratórios de pesquisa estão voltando seus instrumentos para uma análise detalhada da 
estrutura do novo coronavírus (SARS-CoV-2), causador da pandemia. Utilizando raios-x de cristalografia, os 
cientistas conseguem mapear as estruturas proteicas do vírus, o que permite uma visão mais aprofundada do 
problema. Em outra frente, equipamentos de tomografia computadorizada são empregados na observação de 
imagens de pacientes com Covid-19. 
 
Espectografia de Raio-x 
 
Há ainda laboratórios estudando a “durabilidade” do novo coronavírus, criando réplicas dele e 
expondo-as a diferentes tipos de temperatura, umidade, pressão etc. Por trazerem informações sobre o 
comportamento do vírus em diferentes ambientes, os resultados dessas pesquisas permitem que os cientistas 
prevejam maneiras de reduzir seu impacto na sociedade. 
 
TERMÔMETROS DIGITAIS: UMA OPÇÃO SEGURA PARA MEDIR TEMPERATURAS 
Termômetros digitais, como o da imagem abaixo, podem medir a temperatura de um objeto sem tocá-
lo e quase instantaneamente, mostrando o valor da medida numa telinha de cristal líquido. Para tanto, basta 
apontar o termômetro para o objeto e capturar, ao clique de um botão, a radiação térmica invisível por ele 
emitida. 
 
Para garantir a perfeita pontaria, pode ser usado um sistema de mira laser, representado de forma 
meramente ilustrativa na imagem. Mas a mira pode ser desligada pelo operador do termômetro uma vez que 
a medida da temperatura não tem nada a ver com o laser em si. 
Tais termômetros, por serem muito ágeis e atuarem sem o contato físico, têm sido muito úteis no 
controle da temperatura corporal de pessoas que circulam, por exemplo, em aeroportos. 
Um dos sintomas característicos da covid-19 é a febre e, portanto, o controle da temperatura corporal 
de indivíduos em locais com grande circulação humana pode ajudar a descobrir possíveis contaminados com 
a covid-19, isolando-os de forma segura, evitando o efeito dos superespalhadores da doença, ou seja, o 
contágio de muitas pessoas por um único indivíduo contaminado. 
Lamentavelmente, notícias falsas têm sido espalhadas nas redes sociais por negacionistas que alegam 
que tais equipamentos emitem uma radiação perigosa à saúde e que poderia penetrar no cérebro daqueles que 
têm sua temperatura medida na testa. Influenciados por estas fake news, muitas pessoas se negam a medir a 
temperatura pela testa e oferecem, por exemplo, o pulso, alegando que ali a radiação emitida pelo termômetro 
seria menos danosa. Mas o laser usado nestes termômetros é tão somente luz visível vermelha, de baixa 
intensidade, tal como a luz vermelha presente em lâmpadas, nas telas de TV e smartphones, e até mesmo na 
radiação solar. 
Na disciplina de Física estudamos conceitos de radiação, sabemos que qualquer corpo que esteja 
aquecido, seja o corpo humano ou até mesmo um objeto, emite ondas de calor infravermelho, que é um tipo 
de radiação. Portanto, o processo de medição por radiação é nada mais do que uma maneira de medir o nível 
das ondas infravermelhas emitidas pelo corpo, como na imagem abaixo, na qual as regiões pretas apresentam 
21,3 ° C e as regiões próximas do branco apresentam temperaturas próximas de 32,6 ° C. 
 
Funciona assim: após captar a energia do corpo em forma de radiação, o mecanismo interno do 
termômetro digital a converte em energia térmica e energia elétrica. Depois, o valor é apontado no display do 
termômetro indicando a temperatura corporal. Considerando que a temperatura normal do corpo humano fica 
entre 36° C e 37,5° C, podemos usar o termômetro digital para saber se alguém está com febre, ou seja, uma 
temperatura acima dos 37,5° C. 
 
A UTILIZAÇÃO DE MÁSCARAS 
No decorrer da disciplina de Física estudamos conceitos de velocidade, distância, aceleração. Um 
equipamento que tem sido muito importante no combate à propagação do novo coronavírus é a máscara. 
Quando espirramos, tossimos, ou até mesmo conversamos com alguém, lançamos gotículas de saliva em uma 
velocidade muito alta, e como você sabe, quanto maior a velocidade de algo, maior é o alcance que ele pode 
ter. 
 
Ao lançarmos essas gotículas de saliva no ar elas podem atingir muitos metros de distância, entrando 
em contanto com outras pessoas e, possivelmente, as contaminando com o vírus. Quando usamos uma máscara 
ela diminui a velocidade dessas gotas de saliva, fazendo com que elas cheguem a uma distância menor do que 
quando não usamos a máscara, de forma que uma pessoa que espirre, usando esse equipamento, faz com que 
as gotículas de saliva atinjam uma distância de 2 metros, protegendo aqueles que mantém essa distância 
mínima de proteção. 
As máscaras funcionam como uma barreira física para a liberação dessas gotículas no ar quando há 
tosse, espirros e até mesmo durante conversas. Seu uso é importante principalmente em locais em que não é 
possível manter uma distância mínima de segurança. Apesar de sua eficácia, seu uso deve ser acompanhado 
de outras medidas de proteção como limpeza frequente das mãos e distanciamento físico de 2 metros de outras 
pessoas. 
 
 
AS VACINAS E AS TEMPERATURAS DE CONSERVAÇÃO 
Outro assunto que abordamos no estudo da Física foi em relação à Temperatura, e ela tem tido um 
impacto decisivo em relação às vacinas. A universidade de Oxford e as empresas Pfizer e Moderna estão 
distribuindo suas vacinas em larga escala pelo mundo, imunizando milhares de pessoas, no entanto uma coisa 
que tem exigido soluções de logística é a temperatura em que cada uma delas deve ser armazenada. 
A vacina produzida pela Universidade de Oxford deve ser mantida a uma temperatura de 2 a 8 graus 
Celsius; a vacina da Pfizer, no entanto, necessita de temperatura 70 graus abaixo do zero, ou seja, precisa ser 
mantida a -70° C; a vacina da Moderna pode suportar, por 30 dias, temperaturas atingidas por uma geladeira. 
Quando o Brasil pensava em adquirir as vacinas da Pfizer, a temperatura se tornou um problema, já 
que os postos de saúde do país não estão equipados com refrigeradores que atinjam a temperatura necessária. 
Procurando contornar problemas como esse a Pfizer projetou um recipiente reutilizável que pode manter a 
vacina em temperaturas super frias por até dez dias e conter entre 1.000 e 5.000 doses. As caixas do tamanho 
de malas, embaladas com gelo seco e rastreadas por GPS, permitirão a Pfizer ter mais flexibilidade para enviar 
as vacinas rapidamente, já que aviões e caminhões não terão que esperar pelas caixas de metal refrigeradas 
padrão. 
 
RASTREAMENTO DO ISOLAMENTO SOCIAL 
Uma das necessidades que a pandemia do novo coronavírus trouxe foi o isolamento social, o que 
diminui a circulação de pessoas e a contaminação pelo vírus. Alguns Estados têm adotado diferentes atitudes 
para medir o quanto o isolamento social tem sido cumprido em seu território. O Estado de Minas Gerais, 
juntamente com outras unidades federativas, tem utilizado os dados fornecidos pela empresa In Loco, que 
apresenta um mapa do Brasil com os índices de isolamento, como na figura abaixo, do ano de 2020. 
 
Para obter esses dados, a In Loco utiliza diferentes estratégias, como rastreamento de aparelhos por 
GPS, redes de wi-fi e dados de telefonia celular. 
• Rastreamento por GPS: 
 
A sigla GPS significa Global Positioning System, o que em português quer dizer Sistema de 
Posicionamento Global. É uma tecnologiaque utiliza satélites e dispositivos para fornecer informações sobre 
a localização no globo terrestre. Além de ser muito utilizado nos automóveis, o GPS evoluiu e hoje oferece 
algumas outras funções que não concernem apenas à localização. 
Atualmente existem dois sistemas que permitem a navegação por satélite: O GPS americano e o 
GLONASS russo. Outros dois sistemas que estão em fases de implementação: o Galileo, da União Europeia, 
e o Compass, da China. 
O GPS americano consiste em um sistema de posicionamento geográfico que conta com um total de 
24 satélites e mais 4 sobressalentes, em seis planos próximos a órbita do planeta Terra, a uma altitude de 
19.000 km. 
 
Ele nos fornece as coordenadas de determinado lugar na Terra, desde que tenhamos um receptor de 
sinais de GPS. Assim, aquele aparelho receptor, que carregamos aqui na Terra, sabe exatamente onde estão 
os tais satélites. 
Esses satélites estão distribuídos de maneira que um receptor, posicionado em qualquer ponto da 
superfície terrestre, estará sempre ao alcance de pelo menos três deles (quatro ou mais para precisão maior). 
Daí, a localização é baseada em cálculos que ocorrem através de um processo chamado triangulação, ilustrado 
a seguir. 
 
No processo de triangulação, três satélites enviam o sinal para o receptor, que calcula quanto tempo 
cada sinal demorou a chegar até ele. Além da sua localização terrestre, o receptor GPS também consegue saber 
a altura do receptor em relação ao nível do mar, porém para isso é necessário um quarto satélite. 
Tanto os satélites como os receptores GPS possuem um relógio interno que marca as horas com uma 
enorme precisão, em nanossegundos. Quando o satélite emite o sinal para o receptor, o horário em que ele 
saiu do satélite também é enviado. Ao captar os sinais dos satélites, o receptor calcula a distância entre eles 
pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados. Levando em conta 
a velocidade de propagação do sinal, o receptor pode situar-se na intersecção desses dados, permitindo 
identificar exatamente onde o aparelho se encontra na Terra. Para que a posição do receptor seja sempre 
atualizada, os envios desses sinais ocorrem constantemente em uma velocidade de 300 mil quilômetros por 
segundo (velocidade da luz) no vácuo. A partir daí, como o receptor de GPS já sabe onde você está, ele 
compara sua localização com um mapa (desenvolvido pela empresa que fabricou o aparelho), que vai lhe 
mostrar exatamente por onde você tem que ir para chegar ao seu destino. 
 
• Rastreamento por wi-fi e telefonia celular: 
Nesses casos quando você acessa uma rede de wi-fi para usar a intenet ou quando você faz uma ligação, 
envia uma mensagem pelo telefone celular, é possível identificar em que local isso ocorreu. As redes de wi-fi 
funcionam por meio de ondas eletromagnéticas que carregam as informações do seu celular e para o seu 
celular, assim se algumas redes de wi-fi em centros urbanos estão sendo usadas com frequência, pode ser que 
ali o isolamento social não esteja sendo cumprido. 
No caso da telefonia, quando ligamos ou enviamos mensagem para alguém, as ondas eletromagnéticas 
viajam entre o aparelho e as torres de celular mais próximas, que pode indicar a sua localização em 
determinado momento, por meio da triangulação, como ocorre com o GPS. 
 
Atividades 
1) Em uma das diferentes utilizações da Física no combate ao novo coronavírus, cientistas têm buscado mapear 
as estruturas proteicas do vírus, o que permite uma visão mais aprofundada do problema. Para isso eles tem 
utilizado raios-x de: 
a) Ondas 
b) Cristais 
c) Radiografia 
d) Cristalografia 
 
2) Outro experimento que tem sido realizado busca testar a durabilidade do vírus, criando réplicas dele e 
testando em diferentes tipos de: 
a) Temperatura, volume, pressão 
b) Temperatura, umidade, pressão 
c) Volume, pressão, intensidade 
d) Pressão, volume, velocidade 
 
3) Um dos principais sintomas da Covid-19 e que pode ser identificado por meio dos termômetros digitais é a 
(o): 
a) Pressão alta 
b) Dor de cabeça 
c) Febre 
d) Enxaqueca 
 
4) O corpo humano, assim como diferentes objetos, emitem ondas de calor na faixa do infravermelho, uma 
parte do espectro eletromagnético. Essas ondas são um tipo de: 
a) Radiação 
b) Espalhamento 
c) Propagação 
d) Medição 
 
5) De acordo com as informações do texto, a temperatura média normal do corpo humano fica entre as 
temperaturas de: 
a) 35° C e 37° C 
b) 36° C e 37° C 
c) 36° C e 38° C 
d) 36° C e 37,5° C 
 
6) Nos termômetros digitais, a temperatura pode aparecer na tela de cristal líquido tanto em graus Celsius (°C) 
quanto em graus Fahrenheit (°F). E a troca de unidades na medida, bastante simples, é feita através de um 
botão que, clicado, alterna entre °C e °F. Suponha que o botão emperrou e o equipamento travou as medidas 
em °F. Um operador do termômetro, brasileiro, bastante acostumado com medidas de temperatura em °C, se 
vê em apuros ao aferir T = 100,4 °F para a temperatura corporal de uma determinada pessoa e não saber se 
ela está ou não com febre. 
a) está febril pois a sua temperatura corporal é de exatamente 40 °C 
b) não está febril pois a sua temperatura corporal é de exatamente 40 °C 
c) está febril pois a sua temperatura corporal é de aproximadamente 38 °C 
d) está febril pois a sua temperatura corporal é de exatamente 35 °C 
 
7) Em um experimento realizado em laboratório foi identificado que, em um espirro, gotículas de saliva podem 
ser lançadas a uma velocidade de 160 km/h e atingir uma distância de 8 metros. Considerando esses valores, 
o tempo que uma gotícula de saliva leva para percorrer essa distância é de, aproximadamente: 
a) 0,30 s 
b) 0,18 s 
c) 0,05 s 
d) 0,09 s 
 
8) A empresa Pfizer é americana, e nos Estados Unidos a escala de temperatura mais utilizada é a Fahrenheit 
e não a Celsius, como acontece aqui no País. No texto é dito que as vacinas dessa empresa precisam ser 
mantidas a uma temperatura de -70° C. Essa temperatura, em ° F vale: 
a) -94 
b) 94 
c) -104 
d) 84 
 
9) O sistema GPS precisa de uma quantidade mínima de satélites para localizar algo na Terra. Essa quantidade 
mínima é de: 
a) 2 satélites 
b) 3 satélites 
c) 6 satélites 
d) 24 satélites 
 
10) Além do rastreamento por GPS, a empresa In Loco utiliza outras tecnologias para identificar a taxa de 
isolamento social no país. São elas: 
a) Ondas AM e wi-fi 
b) Torres de celular e antenas de TV a cabo 
c) Satélites e torres de celular 
d) Wi-fi e dados de telefonia celular