SLMANDIC Medicina 2017
Os efeitos biológicos da radiação eletromagnética no corpo humano têm sido alvo de importantes pesquisas na área da física médica. Tal importância se justifica pelo crescente fluxo de ondas eletromagnéticas produzidas por antenas de rádio, TV e celulares. Dentre as preocupações destaca-se o medo das consequências do uso excessivo de celulares. Para isso a ANATEL regulamenta que a máxima taxa de absorção específica (SAR), dada pela razão da potência absorvida pela massa do material biológico irradiado, deve ser limitada a 2 W/kg para os aparelhos celulares. Um celular tem seu SAR máximo de 1,2 W/kg.
Assinale a alternativa que melhor representa o aumento de temperatura, em ºC, de 10 g de material biológico do cérebro de uma pessoa exposta a essa radiação por 5 minutos.
Considere o calor específico do cérebro: 3000 J/kgoC.
4,0 . 10-4
2,0 . 10-3
3,3 . 10-3
1,2 . 10-1
2,0 . 10-1
Resolução
1. Massa do tecido: \(m = 10\,\text{g}=0{,}010\,\text{kg}\).
2. SAR máximo do aparelho: \(1{,}2\,\text{W\,kg}^{-1}\).
\(P_{\text{abs}} = 1{,}2\,\text{W\,kg}^{-1}\times0{,}010\,\text{kg}=0{,}012\,\text{W}\;(=0{,}012\,\text{J s}^{-1})\).
Tempo de exposição: \(5\,\text{min}=300\,\text{s}\).
\[E = P_{\text{abs}}\,t = 0{,}012\,\text{J s}^{-1}\times300\,\text{s}=3{,}6\,\text{J}.\]
Calor específico do cérebro: \(c = 3000\,\text{J kg}^{-1}\,^\circ\text{C}^{-1}\).
\[\Delta T = \frac{E}{mc}=\frac{3{,}6\,\text{J}}{0{,}010\,\text{kg}\times3000\,\text{J kg}^{-1}\,^\circ\text{C}^{-1}}=\frac{3{,}6}{30}=0{,}12\,^\circ\text{C}.\]
Em notação científica: \(0{,}12 = 1{,}2\times10^{-1}\).
Resposta: alternativa D.
Dicas
Erros Comuns
- TAR (SAR): Taxa de Absorção Específica \((\text{W kg}^{-1})\) indica a potência absorvida por unidade de massa.
- Relação energia-calor: Energia absorvida \(E\) é dada por \(E=P\,t\).
- Calor sensível: \(Q=mc\,\Delta T\) — variação de temperatura em função da energia absorvida.
- Conversões: g → kg e min → s para manter as unidades no SI.
