Questão 100 — ENEM 2024 (Natureza)

Em um experimento de laboratório, duas barras metálicas, A e B, são carregadas com cargas opostas e imersas em óleo. Farelo de milho é jogado sobre o óleo e, após um certo tempo, o farelo assume o formato das linhas de campo elétrico entre as barras. A figura representa a vista superior desse experimento.

ALMEIDA, M. A. T. Introdução às ciências físicas 2 — volume 4:

módulo 4. Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2007 (adaptado).

Ao repetir o experimento colocando um cilindro metálico oco entre as placas, o esquema que representa o formato das linhas de campo assumido pelo farelo é:

Resolução

Esta questão avalia o conceito de blindagem eletrostática (efeito gaiola de Faraday). Quando um condutor metálico é colocado em um campo elétrico externo, as cargas livres no interior do metal se redistribuem: cargas negativas se acumulam na face voltada para a placa positiva (A) e cargas positivas na face voltada para a placa negativa (B).

Essa redistribuição gera um campo interno que cancela exatamente o campo elétrico externo no interior do condutor e na cavidade interna. O resultado é que o campo elétrico dentro do cilindro oco é nulo — nenhuma linha de campo penetra na região interna.

Do lado externo, as linhas de campo são distorcidas: elas se curvam ao redor do cilindro, terminando na superfície carregada negativamente (lado A) e saindo da superfície carregada positivamente (lado B). A alternativa correta representa exatamente isso: linhas de campo chegando à face esquerda e saindo da face direita do cilindro (devido às cargas induzidas), linhas curvando ao redor da periferia, e nenhuma linha de campo no interior oco.

As demais alternativas estão incorretas porque mostram linhas passando pelo interior do cilindro (impossível em um condutor em equilíbrio eletrostático), linhas se cruzando (o que nunca ocorre em campos elétricos) ou distribuições que ignoram o efeito de blindagem.

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