Imediatamente antes de um relâmpago, uma nuvem tem em seu topo predominância de moléculas com cargas elétricas positivas, enquanto sua base é carregada negativamente. Considere um modelo simplificado que trata cada uma dessas distribuições como planos de carga paralelos e com distribuição uniforme. Sobre o vetor campo elétrico gerado por essas cargas em um ponto entre o topo e a base, é correto afirmar que
a) é vertical e tem sentido de baixo para cima.
b) é vertical e tem sentido de cima para baixo.
c) é horizontal e tem mesmo sentido da corrente de ar predominante no interior da nuvem.
d) é horizontal e tem mesmo sentido no norte magnético da Terra.
a) é vertical e tem sentido de baixo para cima.
b) é vertical e tem sentido de cima para baixo.
c) é horizontal e tem mesmo sentido da corrente de ar predominante no interior da nuvem.
d) é horizontal e tem mesmo sentido no norte magnético da Terra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o campo elétrico gerado por uma nuvem antes de um relâmpago. A nuvem tem cargas positivas no topo e negativas na base, e estamos vendo como o campo elétrico se comporta entre esses dois “planos de carga”. Para resolver, a gente vai precisar entender como campos elétricos funcionam quando temos cargas positivas e negativas distribuídas de forma uniforme.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como funciona o campo elétrico de uma carga. Uma carga positiva gera um campo que sai dela, ou seja, aponta para fora. Já uma carga negativa gera um campo que aponta para dentro, ou seja, em direção à carga. Isso significa que o topo positivo da nuvem está criando um campo que aponta para baixo, para a base negativa.
Passo 3
Agora, a base negativa está criando um campo que, por ser negativa, aponta para cima, voltando para ela própria. Então, temos dois campos elétricos: um do topo positivo apontando para baixo e outro da base negativa apontando para cima. Entre os dois, esses campos se somam.
Passo 4
Como os dois campos estão na mesma direção (ambos apontando de cima para baixo entre o topo e a base), o campo elétrico resultante também será vertical e seguirá essa direção. Ele vai do topo positivo para a base negativa.
Resposta
A alternativa correta é a letra b): é vertical e tem sentido de cima para baixo.