EEAR 2020 (CFS 1) — questão 94 de Física

Gabarito DEletrostática — contato entre condutores (equilíbrio eletrostático)Exame de Admissão ao CFS 1/2020 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 94 de Física do EEAR 2020 (CFS 1)

Enunciado em texto

Dois condutores elétricos isolados um do outro, de capacidades eletrostáticas diferentes C1 e C2, estão carregados com diferentes quantidades de carga Q1 e Q2. E, em função desses fatores, adquirem potenciais diferentes (V1 e V2). Se esses condutores forem colocados em contato um com o outro e em seguida afastados novamente, pode-se afirmar que certamente

a) a carga final do sistema será zero.

b) o potencial de cada condutor será zero.

c) as cargas irão distribuir-se igualmente entre eles.

d) a diferença de potencial entre os condutores será zero.

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: o que com certeza acontece depois do contato.

Passo 1 — o que move as cargas: as cargas passam de um condutor para o outro enquanto houver diferença de potencial. O fluxo para quando os dois atingem o mesmo potencial (equilíbrio eletrostático). Logo, a diferença de potencial entre eles fica zero.

Passo 2 — o potencial comum: com a carga total conservada,

V=Q1+Q2C1+C2V = \frac{Q_1 + Q_2}{C_1 + C_2}

e cada condutor fica com Q=C VQ = C\,V: a carga se divide em proporção à capacidade.

Por que não as outras: (A) a carga total se conserva e vale Q1+Q2Q_1 + Q_2, que não precisa ser zero; (B) o potencial comum só é zero se Q1+Q2=0Q_1 + Q_2 = 0; (C) as cargas só ficariam iguais se as capacidades fossem iguais, e o enunciado diz que são diferentes.

⚠️ A armadilha: a alternativa C. “Divide igualmente” vale para esferas iguais; com capacidades diferentes, quem se iguala é o potencial, não a carga.

A ideia em uma frase: no contato, os condutores trocam carga até ficarem com o mesmo potencial.

Resposta: alternativa D.

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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