ACAFE 2022 (Inverno) — questão 33 de Física

Gabarito BEletrostática — condutores, capacitores, força entre cargas e equipotenciaisVestibular de Medicina — Inverno · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 33 de Física do ACAFE 2022 (Inverno)

Enunciado em texto

Com relação à eletrostática, é correto afirmar que:

A) em uma esfera metálica, eletricamente carregada, as cargas distribuem-se uniformemente, ocupando todo o volume.

B) a capacitância de um capacitor plano, com vácuo entre as placas, aumenta quando um dielétrico é inserido preenchendo todo o espaço entre suas armaduras.

C) uma carga elétrica positiva, colocada entre cargas negativas, é repelida por ambas.

D) superfície equipotencial é a região do espaço onde todos os pontos têm a mesma potência elétrica.

(Enunciado: Vestibular de Medicina ACAFE — Inverno 2022, Física — ACAFE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).

Resolução comentada

O que a questão pede: a única afirmação correta sobre eletrostática.

Passo 1 — o capacitor plano. A capacitância é

C=ε Ad=k ε0 AdC = \frac{\varepsilon\,A}{d} = \frac{k\,\varepsilon_0\,A}{d}

em que k é a constante dielétrica do material entre as placas. No vácuo, k = 1; qualquer dielétrico tem k > 1. Ao preencher o espaço com o dielétrico, ele se polariza, enfraquece o campo entre as placas e permite guardar mais carga com a mesma tensão: a capacitância é multiplicada por k. A (B) está correta.

Por que não as outras:

• (A) é falsa: num condutor em equilíbrio, as cargas em excesso se repelem e vão para a superfície externa; o interior fica neutro e com campo nulo.

• (C) é falsa: cargas de sinais opostos se atraem. A carga positiva é atraída pelas duas negativas.

• (D) é falsa por uma palavra: equipotencial é a superfície em que todos os pontos têm o mesmo potencial elétrico (medido em volts), e não a mesma “potência” (que é energia por tempo, medida em watts).

⚠️ A armadilha: a (D). Ela parece a definição certa, mas troca potencial por potência. Leia a última palavra com cuidado.

A ideia em uma frase: dielétrico entre as placas multiplica a capacitância pela constante dielétrica; carga em condutor fica na superfície.

Resposta: alternativa B.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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