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)
A) campo magnético da Terra.
B) corrente elétrica gerada dentro das nuvens.
C) resistividade elétrica do ar entre as nuvens e o solo.
D) campo elétrico entre as nuvens e a superfície da Terra.
E) força eletromotriz induzida nas cargas acumuladas no solo
Resolução em Texto
📌 🧮 Tema Geral:
🔸 Eletrostática e fenômenos naturais
📚 Matérias Necessárias para a Solução
🔹 Física — Eletrostática
🔹 Conceitos-chave: campo elétrico, carga elétrica, diferença de potencial, descarga elétrica
🔢 Nível da Questão
🔸 Fácil — exige leitura atenta do enunciado e compreensão básica do conceito de campo elétrico
✅ Gabarito
- Letra D
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Trecho-chave do enunciado:
“Essas descargas elétricas ocorrem devido ao aumento da intensidade do(a)…”
🎯 Objetivo da questão:
Identificar qual grandeza física é responsável pelo início das descargas elétricas atmosféricas durante uma tempestade.
👉 O que ele quer saber?
O que faz com que a descarga (raio) ocorra — ou seja, o que impulsiona o salto das cargas elétricas entre a nuvem e o solo.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
1️⃣ O que é campo elétrico (E)?
É uma região do espaço onde uma carga elétrica sente uma força.
Ele é gerado por cargas elétricas e aumenta conforme mais cargas se acumulam em uma região.
Fórmula: E=k⋅Q/r^2
Quanto mais carga elétrica acumulada e menor a distância, maior o campo elétrico entre dois pontos.
2️⃣ Como se formam os raios?
Durante uma tempestade:
- O atrito entre partículas dentro das nuvens gera uma separação de cargas.
- A base da nuvem se torna negativa, e o solo abaixo tende a ficar positivamente induzido.
- Forma-se um campo elétrico entre nuvem e solo.
Quando esse campo ultrapassa um certo limite (rigor elétrico do ar), ocorre a descarga: o raio.
🧮 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 O enunciado descreve:
- Descargas descendentes e ascendentes
- Acúmulo de cargas elétricas
- Polarização oposta no solo
📌 Isso indica que há uma separação de cargas que cria uma diferença de potencial — e, portanto, um campo elétrico muito intenso entre as nuvens e o solo.
📌 É esse campo elétrico crescente que desencadeia a descarga elétrica (raio).
🧷 Passo 4: Desenvolvimento de Raciocínio
– As descargas elétricas só ocorrem quando há:
- Uma diferença de potencial significativa
- E um campo elétrico suficientemente intenso para ionizar o ar
– O ar é naturalmente isolante, mas quando o campo elétrico ultrapassa cerca de 3 milhões de volts por metro, ele quebra o dielétrico do ar e permite a passagem do raio.
– Assim, é o aumento do campo elétrico entre a nuvem e o solo que inicia o processo de descarga.
🧩 Passo 5 : Análise das Alternativas
A) Campo magnético da Terra
❌ Errada. O campo magnético da Terra influencia bússolas e partículas solares, mas não provoca raios.
B) Corrente elétrica gerada dentro das nuvens
❌ Errada. A corrente é consequência da descarga, não a causa.
C) Resistividade elétrica do ar
❌ Errada. A resistividade do ar é um obstáculo, e não uma causa da descarga.
D) Campo elétrico entre as nuvens e a superfície da Terra
✅ Correta! É exatamente o aumento desse campo elétrico que cria a condição para a descarga ocorrer.
E) Força eletromotriz induzida nas cargas acumuladas no solo
❌ Errada. Força eletromotriz está ligada a geradores e não ao fenômeno de raio em si.
🎯Passo 6: Conclusão e justificativa final
Os raios ocorrem por conta do acúmulo de cargas elétricas entre nuvens e o solo, que gera um campo elétrico crescente.
Quando esse campo atinge um valor crítico, ocorre a descarga elétrica.
Portanto, a grandeza física responsável pelo fenômeno é o campo elétrico entre as nuvens e a superfície da Terra.
✅ Gabarito final: Letra D
