(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
, 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
alinhado com o eixo da semente.
Passo 3
No campo elétrico, esse dipolo sofre um torque que tende a alinhar
com
. Matematicamente, o torque é dado por
e tem módulo
onde
é o ângulo entre
e
. Esse torque gira a semente até
, 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
. Essa força pode ser escrita, em primeira aproximação, como
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
fazendo-as girar e ficar alinhadas ao vetor campo elétrico.