Por que uma pessoa dentro de um avião em pleno voo não leva um choque quando o avião é atingido por um raio? Relacione sua resposta com o conceito de campo elétrico em condutores.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão pede: “Por que quem está lá dentro do avião não leva choque quando um raio atinge a fuselagem?” O conteúdo é eletrostática em condutores, mais especificamente a ideia de que, em um condutor em equilíbrio, o campo elétrico no seu interior é zero. Para resolver, a gente vai precisar entender como cargas elétricas se comportam num metal e o que isso significa pra quem está dentro de um “casulo” metálico (o avião).
Passo 2
Primeiro, lembra que o avião é basicamente uma baita estrutura metálica (liga de alumínio, etc.), ou seja, um condutor. Num condutor, os elétrons livres se mexem à vontade até que tudo fique estável – a gente chama isso de “equilíbrio eletrostático”.
Passo 3
Quando o raio atinge, uma imensa corrente de carga elétrica chega na fuselagem. Essas cargas não entram no avião: elas ficam distribuídas pela superfície externa do metal. É como se o metal dissesse “fica tudo pra fora, aqui dentro tá fechado”.
Em termos de campo elétrico, isso se reflete na condição
Em termos de campo elétrico, isso se reflete na condição
Ou seja, mesmo com o raio passando, o campo elétrico dentro do avião continua nulo.
Passo 4
Como o campo elétrico interno é zero, não há diferença de potencial nem força elétrica agindo sobre quem está dentro. Sem força, não há corrente elétrica fluindo pelo corpo da pessoa – logo, ela não leva choque.
Resposta
Quem está dentro do avião fica protegido porque a estrutura metálica funciona como uma “gaiola de Faraday”: todas as cargas do raio se espalham na superfície externa do condutor e anulam qualquer campo interno. Assim, dentro do avião o campo elétrico vale zero e não passa corrente pelo passageiro.