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DESAFIO 1: Um dos enfoques na pesquisa sobre desenvolvimento de próteses mecânicas para substituir membros perdidos por pacientes é assegurar que o material utilizado seja leve. Muito antes do domínio de materiais leves como plástico e fibras de carbono, foram empregados alguns metais, como aço, para garantir resistência. Suponha que um paciente adulto com massa de 75kg (antes da amputação) tenha uma perna trocada por uma prótese de aço com as mesmas dimensões (mesmo volume) da perna original. Para fins didáticos, considere que o corpo humano possui uma densidade média igualmente distribuída à da água e que o volume da perna amputada equivale a 1/5 do volume total do corpo. Considere a densidade do aço como: 7,9 X 10³ kg/m³. Calcule a massa do paciente com a prótese após a colocação da prótese.

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Exercícios Para o Conhecimento

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Respostas

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Para calcular a massa do paciente com a prótese de aço, podemos utilizar a fórmula da densidade, que relaciona massa, volume e densidade. A fórmula é: \[ \text{massa} = \text{densidade} \times \text{volume} \] Dado que a densidade do aço é 7,9 x 10³ kg/m³ e que o volume da perna amputada equivale a 1/5 do volume total do corpo, podemos calcular o volume da perna amputada como: \[ \text{volume perna amputada} = \frac{1}{5} \times \text{volume total do corpo} \] Com o volume da perna amputada, podemos então calcular a massa da prótese de aço e somar com a massa do restante do corpo para obter a massa total do paciente com a prótese.

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