UEM 2015 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 3 de Física
Enunciado em texto
Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
(01) Duas chapas metálicas planas de formato retangular são posicionadas de forma paralela entre si e mantidas a uma distância d, no vácuo. Estas duas chapas são conectadas a uma bateria de 12 V. Uma é conectada ao polo positivo e a outra é conectada ao polo negativo da bateria. Em seguida, uma carga de −4,0 μC é abandonada nas proximidades da chapa ligada ao polo negativo da bateria e se desloca para a chapa ligada no polo positivo da bateria. Para que este deslocamento ocorresse, a força elétrica realizou um trabalho de +48 μJ.
(02) Um capacitor está inicialmente conectado a uma bateria de 6,0 V. Este capacitor é desconectado desta bateria e então conectado a uma bateria de 12 V e, por isso, dobra a sua capacitância.
(04) Em um determinado experimento é necessário quadruplicar a capacitância de um capacitor de placas paralelas. Para que isso ocorra deve-se reduzir a distância entre as suas placas pela metade.
(08) Um material que possui constante dielétrica k é inserido entre as placas de um capacitor que está conectado a uma bateria. Após a inserção do material a carga elétrica armazenada pelo capacitor aumenta.
(16) Três capacitores com capacitâncias , e são associados em paralelo e ligados a uma bateria. Com esta configuração todos os capacitores possuem a mesma diferença de potencial.
(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre trabalho elétrico e capacitores.
(01) Verdadeira. O trabalho da força elétrica entre dois pontos é . A carga sai da chapa negativa (potencial 0, digamos) e vai à positiva (12 V):
Positivo, como deve ser: a carga negativa, abandonada, é atraída pela chapa positiva, e a força elétrica faz o movimento acontecer.
(02) Falsa. A capacitância depende só da geometria e do dielétrico (). Com 12 V, o que dobra é a carga (), não C.
(04) Falsa. Como , reduzir d à metade só dobra C. Para quadruplicar, a distância teria de cair a um quarto.
(08) Verdadeira. O dielétrico multiplica a capacitância por k. Ligado à bateria, U fica fixo, e a carga aumenta k vezes.
(16) Verdadeira. Em paralelo, todos os capacitores estão ligados aos mesmos dois pontos: a ddp é a mesma (a da bateria) em todos.
⚠️ A armadilha: na (01), estranhar o trabalho positivo por causa da carga negativa. Carga negativa “sobe” de potencial espontaneamente: e dão trabalho positivo.
A ideia em uma frase: a capacitância é da geometria do capacitor (C = εA/d); tensão maior só aumenta a carga guardada.
Resposta: soma 25 (01 + 08 + 16).
Vídeo em breve
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