A radiação ultravioleta (UV) é dividida, de acordo com três faixas de frequência, em UV-A, UV-B e UV-C, conforme a figura.
Para selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B, uma pessoa analisou os espectros de absorção da radiação UV de cinco filtros solares:
Considere: velocidade da luz = 3,0×108 m/s e 1 nm = 1,0×10-9 m.
O filtro solar que a pessoa deve selecionar é o
A) V.
B) IV.
C) III.
D) II.
E) I.
Resolução em texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Física (Ondulatória: Relação entre frequência, comprimento de onda e absorção).
📔 Nível da Questão: Médio (ENEM).
✅ Gabarito Correto: B) IV.
🎯 Tema/Objetivo Geral: Selecionar o filtro solar que apresenta absorção máxima na faixa UV-B.
🔹 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1. Comando Essencial
📌 “Selecionar um filtro solar que apresente absorção máxima na faixa UV-B.”
1.2. O que está sendo pedido?
📌 Identificar qual filtro, no gráfico, apresenta o maior valor de absorção exatamente na faixa UV-B.
1.3. Palavras-chave
📌 Absorção máxima, faixa UV-B, filtros solares, gráfico de comprimento de onda.
1.4. Objetivo Cristalino
📌 Entender primeiro o intervalo de comprimento de onda da radiação UV-B e localizar no gráfico qual filtro absorve melhor exatamente nessa faixa.
1.5. Dica Geral
📌 ⚠️ Antes de olhar o gráfico, primeiro saiba qual é o intervalo de comprimento de onda do UV-B!
✔ Pergunta de Atenção
Você já percebeu que sem saber o intervalo de comprimento de onda do UV-B, a gente nem deveria olhar o gráfico? Então primeiro vamos entender isso certinho!
🔹 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
2.1. O que é UV-B?
- A radiação ultravioleta é dividida em três faixas:
- UV-A: Comprimentos de onda maiores.
- UV-B: Região intermediária.
- UV-C: Comprimentos de onda menores.
Segundo o gráfico fornecido:
- UV-A: Frequências de 7,47 × 10¹⁴ Hz até 9,4 × 10¹⁴ Hz
- UV-B: Frequências de 9,4 × 10¹⁴ Hz até 1,03 × 10¹⁵ Hz
- UV-C: Frequências acima de 1,03 × 10¹⁵ Hz
Mas e o comprimento de onda?
📌 Usando a fórmula v = λ × f (velocidade = comprimento de onda × frequência), com v = 3,0 × 10⁸ m/s:
- Para UV-A (frequência menor), comprimento de onda maior (~400 nm)
- Para UV-B, comprimento de onda entre aproximadamente 280 nm e 320 nm!
📌 Resumindo:
| Faixa | Comprimento de Onda Aproximado |
|---|---|
| UV-A | 320 a 400 nm |
| UV-B | 280 a 320 nm |
| UV-C | 100 a 280 nm |
🔵 Logo, UV-B está entre 280 nm e 320 nm!
2.2. Dúvida Comum (ÚNICA)
📌 “Professor, posso olhar só quem tem maior pico geral?”
Resposta: Não! ❗
Tem que ver quem tem o maior pico DENTRO da faixa UV-B (280–320 nm). Não adianta ser bom em outra faixa!
✔ Pergunta de Atenção
Agora entendeu que não é o pico mais alto no geral, mas o pico mais alto especificamente na faixa de 280–320 nm? Vamos interpretar o gráfico certinho!
🔹 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto e Gráfico
3.1. O que vemos no gráfico:
- Filtro I: Pico em torno de 360 nm (já é UV-A).
- Filtro II: Pico entre 320–340 nm (majoritariamente UV-A).
- Filtro III: Pico bem mais acima de 400 nm (muito fora da faixa).
- Filtro IV: Pico forte exatamente entre 280 e 320 nm → é a faixa de UV-B!
- Filtro V: Pico lá para 250 nm → mais relacionado a UV-C.
3.2. Conexão com o conceito:
📌 Só o Filtro IV tem absorção máxima dentro da faixa UV-B (280–320 nm).
🔹 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
4.1. Caminho Lógico
- Precisamos de máxima absorção entre 280 nm e 320 nm.
- Olhando o gráfico:
- Filtro IV tem absorção forte e seu pico está exatamente no meio dessa faixa.
4.2. Lógica Interpretativa
📌 O objetivo é bloquear o UV-B (responsável por queimaduras solares e danos à pele).
📌 O Filtro IV é o único que faz isso de forma eficaz!
4.3. Ilustração Didática
📌 (Imagine você usando um guarda-chuva que só cobre o local certo do sol: é exatamente o filtro IV que bloqueia o “sol UV-B” corretamente.)
✔ Pergunta de Atenção
Você percebeu que os filtros I e II até absorvem alguma coisa, mas estão focados mais na região UV-A? Bora fechar a análise!
🔹 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- A) Filtro V.
❌ Errado. Absorve mais na região de UV-C. - B) Filtro IV.
✅ Correto! Pico máximo entre 280–320 nm, na faixa UV-B. - C) Filtro III.
❌ Errado. Pico muito acima, não está no UV-B. - D) Filtro II.
❌ Errado. Mais centrado em UV-A. - E) Filtro I.
❌ Errado. Absorve mais UV-A.
🔹 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
6.1. Resumo do Raciocínio
📌 A pessoa precisa de proteção na faixa UV-B (280–320 nm), e o único filtro que absorve com pico máximo dentro dessa faixa é o Filtro IV.
6.2. Reafirmação da Alternativa Correta
✅ A alternativa correta é B) IV.
6.3. 🔍 Resumo Final para Revisão
Para proteger a pele contra a radiação UV-B (280–320 nm), deve-se escolher o Filtro IV, pois é o que apresenta absorção máxima dentro dessa faixa.
