Ao realizar uma experiência em laboratório, um grupo de estudantes do 2° ano do ensino médio se depara com um material desconhecido que pode atuar tanto como condutor quanto como isolante de eletricidade. Eles observam que, ao ser submetido a um campo elétrico de determinada intensidade, o material permite o fluxo de cargas em uma de suas formas, mas não na outra. Ao analisar o comportamento do material, os estudantes concluem que a capacidade de permitir o movimento de cargas está diretamente ligada à disponibilidade de portadores de carga. Com base nessa situação:

Como a intensidade do campo elétrico aplicado a um material desconhecido influencia sua capacidade de conduzir eletricidade, permitindo classificá-lo como condutor ou isolante?

Os condutores são materiais que permitem o fluxo de elétrons entre eles, enquanto os isolantes não permitem o fluxo de elétron. Um exemplo de condutor é o cobre, enquanto que um exemplo de isolante é o vidro. Qual das alternativas abaixo não é um condutor?

Qual material listado não permite o fluxo de elétrons e, portanto, não conduz eletricidade?

Há muitos mitos em relação a como se proteger de raios, como cobrir espelhos e não pegar em facas, garfos e outros objetos metálicos, por exemplo. Mas de fato, se houver uma tempestade com raios, alguns cuidados são importantes, como evitar ambientes abertos. Um bom abrigo para proteção é o interior de um automóvel, desde que este não seja conversível. 

OLIVEIRA, A. Raios nas tempestades de verão. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em 10 dez. 2014. Adaptado.

Qual o motivo físico da proteção fornecida pelos automóveis, conforme citado no texto?

A proteção fornecida pelos automóveis durante uma tempestade com raios é devido ao fenômeno conhecido como 'gaiola de Faraday'. A carcaça metálica do carro age como uma blindagem eletrostática, fazendo com que a carga elétrica do raio se distribua por toda a superfície do veículo e não penetre no interior. Isso ocorre porque os condutores elétricos, como o metal, permitem que as cargas elétricas se movam livremente. Assim, quando um raio atinge o carro, as cargas se movem na carcaça metálica, protegendo quem está dentro. As outras alternativas são incorretas, pois pneus não fornecem isolamento elétrico efetivo, a antena não age como para-raios, a água não escoa a carga elétrica e o aterramento da bateria não tem relação com a proteção contra raios.

Qual princípio físico explica a proteção que um automóvel oferece contra raios durante uma tempestade?

Permite que uma quantidade líquida de carga se desloque com facilidade através do corpo.

No território brasileiro, existem períodos do ano que apresentam queda na umidade do ar, fazendo com que o ar fique bastante seco. Nessa época, é comum observar que as pessoas, ao saírem do carro e tocarem a maçaneta da porta, levam pequenos choques elétricos. Além disso, pessoas que ficam muito tempo em contato com aparelhos eletrodomésticos ou que dormem com roupas feitas de determinados materiais, como a seda, ao tocarem objetos metálicos, também sentem as descargas elétricas, ou seja, levam um choque elétrico. O corpo humano sofre com esse fenômeno de descarga elétrica, comportando-se como um condutor, pois...

A questão está relacionada à eletricidade estática, que ocorre quando há um acúmulo de cargas elétricas na superfície de um material, geralmente causado pelo atrito entre dois objetos. No caso do corpo humano, ele pode acumular essas cargas e, ao tocar em um objeto metálico, ocorre uma descarga elétrica, ou seja, um choque. Isso é mais comum em períodos de baixa umidade do ar, pois o ar seco facilita o acúmulo de cargas elétricas. A alternativa correta é 'Permite que uma quantidade líquida de carga se desloque com facilidade através do corpo', pois o corpo humano, sendo composto majoritariamente por água, é um bom condutor de eletricidade, permitindo que as cargas elétricas se movam facilmente através dele.

Como o corpo humano se comporta como condutor elétrico no contexto de eletricidade estática e por que isso resulta em choques elétricos em ambientes com baixa umidade?

Há muitos mitos em relação a como se proteger de raios, cobrir espelhos e não pegar em facas, garfos e outros objetos metálicos, por exemplo. Mas, de fato, se houver uma tempestade com raios, alguns cuidados são importantes, como evitar ambientes abertos. Um bom abrigo para proteção é o interior de um automóvel, desde que este não seja conversível.

OLIVEIRA, A. Raios nas tempestades de verão. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 10 dez, 2014 (adaptado).

Qual o motivo físico da proteção fornecida pelos automóveis, conforme citado no texto?

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