UFPR 2024 — questão 10 de Física

Enunciado em texto
O texto a seguir é referência para as questões 10 a 18.
Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use para o módulo da aceleração gravitacional.
Capacitores são elementos de circuito que podem armazenar energia quando submetidos a uma diferença de potencial. Num dado circuito, deseja-se que um capacitor de capacitância C armazene uma energia mJ quando submetido a uma diferença de potencial V entre seus terminais. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da capacitância C desse capacitor.
A) mF
B) mF
C) mF
D) mF
E) mF
(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2024, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: a capacitância de um capacitor que armazena 8,0 mJ quando ligado a 4,0 V.
Passo 1 — a energia no capacitor. Ao ser carregado, o capacitor acumula a carga , e a energia armazenada é a área sob o gráfico tensão x carga (um triângulo):
Passo 2 — isolar C e substituir.
Ou seja, mF.
Conferindo: com mF e 4 V, a carga é mC e a energia, J. Fecha.
⚠️ A armadilha: esquecer o fator e usar : aí mF, a alternativa A. Outra é não elevar a tensão ao quadrado, fazendo mF, a alternativa D.
A ideia em uma frase: , então mF.
Resposta: alternativa B (1,0 mF).
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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