(Pré-relatório) Nas atividades desenvolvidas, as sementes de grama se orientam sob a ação do campo elétrico. Explique esse fenômeno.

Passo 1

O enunciado diz que, em nossas atividades, as sementes de grama se orientam quando submetidas a um campo elétrico. O conteúdo envolve eletrostática de meios dielétricos: como corpos não condutores (as sementes) se polarizam e sofrem torque num campo elétrico.

Passo 2

Quando colocamos um corpo dielétrico num campo elétrico uniforme \vec{E}, as cargas internas se deslocam ligeiramente em direções opostas, gerando um dipolo induzido cuja carga positiva fica de um lado e a negativa do outro. Essa polarização cria um momento de dipolo \vec{p} alinhado com o eixo da semente.

Passo 3

No campo elétrico, esse dipolo sofre um torque que tende a alinhar \vec{p} com \vec{E}. Matematicamente, o torque é dado por
\vec{\tau} = \vec{p}\times\vec{E}
e tem módulo
\tau = p\,E\,\sin\theta,
onde \theta é o ângulo entre \vec{p} e \vec{E}. Esse torque gira a semente até \theta=0, ou seja, até ela ficar alinhada ao campo.

Passo 4

Se o campo elétrico não for perfeitamente uniforme, aparece também uma força de gradiente (dielectroforese) que pode deslocar a semente na direção de maior intensidade de \vec{E}. Essa força pode ser escrita, em primeira aproximação, como
\vec{F} = (\vec{p}\cdot\nabla)\,\vec{E}.
Mas o efeito principal de orientação já ocorre mesmo em campo uniforme, via torque de alinhamento.

Resposta

As sementes se comportam como pequenos dielétricos: o campo induz nelas um dipolo elétrico, que sofre um torque \vec{\tau} = \vec{p}\times\vec{E} fazendo-as girar e ficar alinhadas ao vetor campo elétrico.

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