Questão 79 do ENEM PPL 2016

1º dia · Ciências da Natureza

Durante a formação de uma tempestade, são observadas várias descargas elétricas, os raios, que podem ocorrer: das nuvens para o solo (descarga descendente), do solo para as nuvens (descarga ascendente) ou entre uma nuvem e outra. As descargas ascendentes e descendentes podem ocorrer por causa do acúmulo de cargas elétricas positivas ou negativas, que induz uma polarização oposta no solo.

Essas descargas elétricas ocorrem devido ao aumento da intensidade do(a)

  1. A
    campo magnético da Terra.
  2. B
    corrente elétrica gerada dentro das nuvens.
  3. C
    resistividade elétrica do ar entre as nuvens e o solo.
  4. D
    campo elétrico entre as nuvens e a superfície da Terra.
  5. E
    força eletromotriz induzida nas cargas acumuladas no solo.
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Resolução comentada

Numa tempestade, as nuvens acumulam cargas elétricas, positivas ou negativas. Essas cargas induzem no solo a polarização oposta, e entre a nuvem e a superfície surge uma diferença de potencial cada vez maior.

Quanto maior o acúmulo de cargas, mais intenso fica o campo elétrico E entre a nuvem e o solo. O ar é um bom isolante, mas só até certo limite: existe um valor máximo de campo, a rigidez dielétrica do ar (cerca de 3\times10^6\ \text{V/m}).

Quando o campo ultrapassa esse valor, o ar se ioniza e passa a conduzir corrente. Ocorre então a descarga, o raio, que neutraliza as cargas acumuladas.

Análise do que o enunciado pede:

  1. A causa é o acúmulo de cargas, que aumenta o campo elétrico entre nuvem e solo.
  2. O campo magnético da Terra é praticamente constante e não tem relação com o acúmulo de cargas.
  3. A corrente elétrica é consequência do raio, não a causa.
  4. A resistividade do ar não aumenta; o que ocorre é o ar deixar de isolar quando o campo é muito alto.

Portanto, o aumento do campo elétrico entre as nuvens e a superfície da Terra provoca a descarga.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO campo magnético terrestre é praticamente constante e não está ligado ao acúmulo de cargas que gera o raio.
  • BA corrente elétrica é o efeito do raio, não a causa; ela surge depois que o ar se torna condutor.
  • CA resistividade do ar diminui durante a ionização; o raio não ocorre por ela aumentar.
  • ENão há força eletromotriz induzida nas cargas do solo; o solo apenas se polariza por indução eletrostática.

Assuntos: campo elétrico, rigidez dielétrica, eletrostática.

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