PUC Minas 2023 (2º semestre, Medicina) — questão 38 de Física
Enunciado em texto
A partir da frequência do ultravioleta no espectro eletromagnético, a radiação eletromagnética tem energia suficiente para deslocar elétrons de ligação em tecidos biológicos, se apresentando como potencial risco de dano molecular aos seres vivos. Observe a seguir uma representação do espectro eletromagnético.
[Figura: faixa horizontal do espectro eletromagnético, com a frequência f (Hz) em cima, de (à esquerda) a (à direita), e o comprimento de onda λ (m) embaixo, de a . Da esquerda para a direita: Raios γ (até f ≈ Hz, λ ≈ m); Raios x (até f ≈ Hz, λ ≈ m); UV; uma estreita faixa colorida da luz visível (λ perto de m); IV (até f ≈ Hz, λ ≈ m); Micro-ondas (até f ≈ Hz, λ ≈ 1 m); Ondas de rádio (FM e AM, f de a cerca de Hz); e Ondas de rádio longas.]
Fonte: https://www.khanacademy.org/science/physics/light-waves/introduction-to-light-waves/a/light-and-the-electromagnetic-spectrum
Considere as seguintes fontes de radiação eletromagnética:
• Aparelho de radiografia emitindo radiação eletromagnética com comprimento de onda ( m)
• Antena de internet 5g emitindo radiação eletromagnética com frequência ( Hz)
• Forno micro-ondas emitindo radiação eletromagnética com comprimento de onda
Das fontes citadas, emite(m) radiação que oferece risco de dano molecular:
(A) Antena de internet 5g e aparelho de radiografia.
(B) Apenas a antena de internet 5g.
(C) Apenas o aparelho de radiografia.
(D) Forno micro-ondas e aparelho de radiografia.
(Enunciado e figura: Vestibular PUC Minas 2023 (2º semestre), Medicina — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O que a questão pede: quais fontes emitem radiação de frequência igual ou maior que a do ultravioleta (a partir da qual há risco de dano molecular).
Passo 1 — o limite. Pelo texto, oferece risco a radiação do ultravioleta para cima em frequência, ou seja, com comprimento de onda menor que cerca de 4 × 10⁻⁷ m (o fim do visível) — no espectro da figura, as faixas UV, raios X e raios γ.
Passo 2 — a radiografia. λ = 2 nm = 2 × 10⁻⁹ m, menor que 10⁻⁸ m: está na faixa dos raios X. Oferece risco.
Passo 3 — a antena 5G. f = 24 GHz = 2,4 × 10¹⁰ Hz. Pela figura, isso cai nas micro-ondas (entre 10⁸ e 10¹² Hz), milhares de vezes abaixo da frequência do ultravioleta (~10¹⁵ Hz). O comprimento de onda é:
Não oferece risco de dano molecular.
Passo 4 — o forno. λ = 5 cm = 5 × 10⁻² m, também na faixa das micro-ondas. Não oferece esse risco (o forno aquece agitando as moléculas de água, sem quebrar ligações).
Só o aparelho de radiografia emite radiação que pode causar dano molecular.
⚠️ A armadilha: achar que a frequência “alta” da internet 5G (24 GHz parece um número grande) já é perigosa. O que conta é a comparação com o ultravioleta, cuja frequência é da ordem de 10¹⁵ Hz, umas 40 mil vezes maior.
A ideia em uma frase: só a radiação do ultravioleta para cima (UV, raios X, raios γ) tem energia por fóton suficiente para quebrar ligações; micro-ondas, incluindo 5G e forno, ficam muito abaixo.
Resposta: alternativa C (apenas o aparelho de radiografia).
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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