Questão 107 — ENEM 2017Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Radiação eletromagnética e espectros de absorção (aplicados a tecidos biológicos)
• ⚡ Nível: Médio — exige cruzar três curvas simultaneamente em um gráfico e raciocinar sobre um critério de otimização (maximizar uma grandeza minimizando outras duas ao mesmo tempo)
• 🎯 Tema/Habilidade: Leitura e interpretação de gráficos de absorção de luz por diferentes substâncias, relacionando o fenômeno físico a uma aplicação tecnológica (fototermólise seletiva no laser)
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "No gráfico de absorção × comprimento de onda, qual valor de λ é absorvido fortemente pela melanina, mas quase nada pela oxi-hemoglobina e pela água?"
• Palavras-chave decisivas: absorvidos pela melanina, não afetam a oxi-hemoglobina, água dos tecidos
• Armadilha típica: escolher o comprimento de onda de maior absorção absoluta pela melanina (400 nm), ignorando que, nesse mesmo ponto, a oxi-hemoglobina absorve ainda mais — o que danificaria os vasos sanguíneos.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de comparar as três curvas no mesmo valor de x e identificar o ponto de maior seletividade, não o de maior absorção isolada.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Absorção de radiação eletromagnética: ao incidir sobre um material, a luz pode ser absorvida em graus diferentes conforme o comprimento de onda; cada substância tem uma "assinatura" própria de absorção — é a base da espectroscopia.
• Cromóforo-alvo: na epilação a laser, o cromóforo que se deseja atingir é a melanina do folículo piloso; hemoglobina (no sangue) e água (nos tecidos) são cromóforos que devem ser poupados para evitar queimaduras e lesões colaterais.
• Fototermólise seletiva: princípio por trás de lasers terapêuticos — escolhe-se o λ em que a razão "absorção do alvo / absorção do que deve ser poupado" é máxima, mesmo que a absorção do alvo não seja a maior possível em termos absolutos.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "selecionam-se comprimentos de onda que são absorvidos pela melanina... mas que não afetam a oxi-hemoglobina do sangue e a água dos tecidos" → define dois critérios simultâneos: absorção alta em melanina e absorção baixa/nula em hemoglobina e água.
• Evidência 2 (leitura do gráfico): a curva cinza da oxi-hemoglobina desce e toca o eixo horizontal (absorção ≈ 0%) exatamente em 700 nm; já a curva pontilhada da água é praticamente nula em toda a região anterior a 900 nm, só começando a subir a partir daí.
• Síntese: o ponto em que os dois "interferentes" (hemoglobina e água) valem, ao mesmo tempo, aproximadamente zero, é 700 nm — e nesse mesmo ponto a melanina ainda absorve uma fração considerável da luz (bem acima de zero). Esse é o comprimento de onda de maior seletividade.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Reconhecer as três curvas do gráfico

No eixo x temos o comprimento de onda (400 a 1100 nm) e no eixo y a absorção (%). A curva preta e suave (melanina) decresce de forma praticamente monotônica, de ≈ 43% em 400 nm até ≈ 22% em 1100 nm — ou seja, quanto maior o λ, menor a absorção pela melanina, mas ela nunca some completamente na faixa mostrada. A curva cinza (oxi-hemoglobina) é irregular: começa alta (≈ 47% em 400 nm), oscila, cai bruscamente e toca zero em 700 nm, sobe de novo depois de 750 nm e forma um pico por volta de 1000 nm. A curva pontilhada (água) é essencially nula até 900 nm e só então cresce, atingindo ≈ 22% perto de 1100 nm.

Subpasso 4.2 — Testar cada valor de λ das alternativas

Lendo o gráfico ponto a ponto (valores aproximados):

| λ (nm) | Melanina | Oxi-hemoglobina | Água |

|---|---|---|---|

| 400 | ≈ 43% (alta) | ≈ 47% (altíssima) | ≈ 0% |

| 500 | ≈ 40% (alta) | ≈ 28-30% (alta) | ≈ 0% |

| 700 | ≈ 33% (ainda alta) | ≈ 0% (mínimo) | ≈ 0% (não iniciada) |

| 900 | ≈ 28% (moderada) | ≈ 8% (subindo) | ≈ 2-3% (começando a subir) |

| 1100 | ≈ 22% (baixa) | ≈ 13% (moderada) | ≈ 22% (pico, quase igual à melanina) |

O único ponto em que a melanina se mantém alta enquanto os outros dois cromóforos são praticamente nulos é 700 nm.

Subpasso 4.3 — Verificação

Em 700 nm, a razão de seletividade é máxima: praticamente toda a energia absorvida na pele nessa faixa vai para a melanina do folículo, e quase nenhuma energia é absorvida pelo sangue (oxi-hemoglobina ≈ 0%) ou pela água dos tecidos (ainda não presente na curva). Isso confirma o valor 700 nm como o comprimento de onda ideal, batendo com a alternativa B.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 400

❌ Incorreta: é o ponto de maior absorção pela melanina (≈ 43%), mas também é o ponto de maior absorção pela oxi-hemoglobina (≈ 47%) em toda a faixa do gráfico — o laser danificaria fortemente os vasos sanguíneos, contrariando o objetivo do procedimento.

B) 700

✅ Correta: é exatamente o ponto em que a curva da oxi-hemoglobina toca o eixo (absorção ≈ 0%) e a curva da água ainda nem começou (só surge a partir de 900 nm), enquanto a melanina ainda absorve uma fração significativa (≈ 33%). É o ponto de maior seletividade entre as três curvas.

C) 1100

❌ Incorreta: nesse extremo do gráfico, a absorção pela água atinge seu valor mais alto (≈ 22%), ficando praticamente igual à absorção pela melanina (≈ 22%) — não há seletividade alguma, o laser aqueceria tanto o folículo quanto a água dos tecidos.

D) 900

❌ Incorreta: é justamente o ponto em que a curva da água começa a subir a partir do zero, e a oxi-hemoglobina já não é mais nula (está subindo rumo ao seu segundo pico) — há interferência dos dois cromóforos que deveriam ser poupados, ainda que em grau menor que em 400 ou 1100.

E) 500

❌ Incorreta: a melanina absorve bem (≈ 40%), mas a oxi-hemoglobina ainda está em um patamar alto (≈ 28-30%, próxima de um de seus picos locais), o que causaria dano significativo aos vasos sanguíneos da região tratada.

🏆 Gabarito: B — 700 nm é o único comprimento de onda em que a absorção pela oxi-hemoglobina é nula e a absorção pela água ainda não existe, mantendo a melanina com absorção considerável — a combinação exata exigida pelo enunciado.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: apenas em 700 nm as duas condições do enunciado ("absorvido pela melanina" e "não afeta oxi-hemoglobina nem água") são satisfeitas ao mesmo tempo; em todas as outras alternativas, pelo menos um dos cromóforos indesejados absorve luz de forma relevante.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma trazer gráficos com múltiplas curvas sobrepostas (absorção, concentração, intensidade) e pedir o ponto de "melhor compromisso" entre variáveis que competem entre si — não basta olhar uma curva isolada.
• Generalização: quando um problema pede um valor que maximiza uma grandeza e minimiza outras simultaneamente, trace uma "linha vertical" mental em cada opção e compare todas as curvas naquele ponto exato, em vez de buscar o pico isolado de apenas uma delas.
• Dica de eliminação rápida: descarte de cara os extremos onde qualquer curva "indesejada" está no seu valor máximo (400 nm elimina pela hemoglobina, 1100 nm elimina pela água); sobra procurar, entre as opções restantes, o ponto em que as curvas a evitar tocam o zero.
• Conexões: o mesmo raciocínio de seletividade espectral aparece em questões sobre fotossíntese (absorção de clorofila em função do comprimento de onda), sobre filtros de luz e sobre a interpretação de espectros de emissão/absorção em Química e Física.