UEA 2022 — questão 72 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a ddp mínima da bateria para que o capacitor chegue à carga necessária.

Passo 1 — a relação do capacitor. A carga de um capacitor é proporcional à ddp entre suas placas:

$$Q = C\,U$$

Ligado direto a uma bateria ideal, o capacitor carrega até ficar com a ddp da bateria. Então a bateria precisa ter, no mínimo, a ddp que dá a carga pedida.

Passo 2 — a conta:

$$U = \frac{Q}{C} = \frac{6{,}0 \times 10^{-4}}{1{,}2 \times 10^{-4}}$$

$$U = 5{,}0\ \text{V}$$

Conferindo: $1{,}2 \times 10^{-4} \cdot 5{,}0 = 6{,}0 \times 10^{-4}$ C.

⚠️ A armadilha: dividir ao contrário (C/Q = 0,2), que não tem unidade de volt nem está entre as opções. Lembre: capacitância é coulomb por volt, então volt é coulomb dividido por farad.

A ideia em uma frase: um capacitor ligado à bateria carrega até ter a ddp dela: U = Q/C.

Resposta: alternativa B (5,0 V).