ENEM 2018 PPL — questão 111 de Física

Gabarito AEletrostática — blindagem eletrostática (gaiola de Faraday)2º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 17 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 111 de Física do ENEM 2018 PPL

Enunciado em texto

Em uma manhã ensolarada, uma jovem vai até um parque para acampar e ler. Ela monta sua barraca próxima de seu carro, de uma árvore e de um quiosque de madeira. Durante sua leitura, a jovem não percebe a aproximação de uma tempestade com muitos relâmpagos.

A melhor maneira de essa jovem se proteger dos relâmpagos é

a) entrar no carro.

b) entrar na barraca.

c) entrar no quiosque.

d) abrir um guarda-chuva.

e) ficar embaixo da árvore.

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que protege não é o isolamento: é o metal. Essa é a inversão que a questão cobra, porque o senso comum diz o contrário — "borracha isola, metal conduz, então fique longe do metal".

Por que a carroceria do carro protege. O carro é uma casca metálica. Num condutor em equilíbrio eletrostático, as cargas em excesso se distribuem na superfície externa e o campo elétrico no interior é nulo. É a gaiola de Faraday.

E⃗interior do condutor=0⃗\vec{E}_{\text{interior do condutor}} = \vec{0}

Se um raio atinge o carro, a corrente percorre a casca e vai para o solo pelo lado de fora, sem atravessar o interior. Quem está dentro fica numa região sem campo. Os pneus de borracha não têm papel nenhum nessa proteção — a descarga que venceu quilômetros de ar não seria detida por dez centímetros de pneu.

Por que as outras caem:

• B (barraca): lona e alumínio de varetas finas não formam casca condutora fechada; a barraca é um volume isolante no meio do campo.

• C (quiosque de madeira): madeira é isolante, mas isolante não blinda campo elétrico. Pior: madeira úmida conduz mal e aquece, e a estrutura é alta e pontuda.

• D (guarda-chuva): eleva um objeto metálico acima da cabeça — transforma a pessoa no ponto mais alto da região, que é justamente onde o raio prefere cair (poder das pontas).

• E (embaixo da árvore): clássico dos piores lugares. A árvore é alta e atrai a descarga; ao ser atingida, parte da corrente salta dela para quem está perto (tensão de passo e descarga lateral).

Onde mais isso aparece: o avião atingido por raio em voo, o forno de micro-ondas com tela metálica na porta, a malha que envolve o cabo coaxial, a sala de ressonância magnética. Todos são a mesma gaiola.

A ideia em uma frase: dentro de uma casca metálica fechada o campo elétrico é nulo — quem salva no carro é a lataria, não o pneu.

Resposta: alternativa A.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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