Unisa 2023 — questão 40 de Física

Gabarito DOndas eletromagnéticas — comprimento de onda num meio (v = λ·f) e absorção do laserMedicina · Prova II · Versão 1

Enunciado da questão 40 de Física do Unisa 2023 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

O laser é uma luz monocromática, colimada e coerente com diversas aplicações na medicina, como cirurgias e procedimentos estéticos. Para que haja efeito clínico na aplicação do laser, é necessário que a sua luz seja absorvida nos tecidos humanos. A escolha do laser adequado para cada aplicação é de fundamental importância, uma vez que cada substância presente nos tecidos humanos absorve melhor a luz com determinados comprimentos de onda. A tabela a seguir mostra os principais comprimentos de onda absorvidos por algumas dessas substâncias encontradas no tecido humano.

Substância	Comprimento de onda ( $10^{-6}$ m)
Proteína	0,2
Hemoglobina	0,4
Melanina	0,8
Água	2,0
Colágeno	7,0

Considere que a velocidade da luz de um determinado laser ao penetrar nos primeiros milímetros do tecido humano é $2{,}4 \times 10^{8}$ m/s e que esse laser opera com frequência de $6 \times 10^{14}$ Hz. Nesse caso, a substância que melhor absorve o laser é

(A) o colágeno.

(B) a melanina.

(D) a hemoglobina.

(E) uma proteína.

(Enunciado: Vestibular Unisa 2023, Medicina, Prova II — Unisa/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Santo Amaro (Unisa) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o comprimento de onda do laser dentro do tecido e, com ele, a substância da tabela que melhor o absorve.

Passo 1 — a equação fundamental da ondulatória. Velocidade = comprimento de onda × frequência. Usando a velocidade da luz no tecido, como a questão manda:

$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{2{,}4 \times 10^{8}}{6 \times 10^{14}}$

$\lambda = 0{,}4 \times 10^{-6}\ \text{m}$

Passo 2 — procurar na tabela. O valor 0,4 (em $10^{-6}$ m) é o da hemoglobina.

Conferindo: mesmo quem usasse a velocidade da luz no vácuo ( $3 \times 10^{8}$ m/s) acharia $0{,}5 \times 10^{-6}$ m, ainda mais perto da hemoglobina (0,4) do que da melanina (0,8). A resposta não depende desse detalhe.

⚠️ A armadilha: inverter a fórmula e fazer f/v: dá $2{,}5 \times 10^{6}$ , um número que nem tem unidade de comprimento. Outro tropeço é errar a potência de 10: $10^{8}/10^{14} = 10^{-6}$ , e $2{,}4/6 = 0{,}4$ .

A ideia em uma frase: λ = v/f, com a velocidade do meio em que a luz está; depois é só achar o valor na tabela.

Resposta: alternativa D (a hemoglobina).

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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