PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 94 (CFS 1) da EEAR 2020

CFS 1 · Física: Carga elétrica e processos de eletrização

– 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

  1. A
    a carga final do sistema será zero.
  2. B
    o potencial de cada condutor será zero.
  3. C
    as cargas irão distribuir-se igualmente entre eles.
  4. D
    a diferença de potencial entre os condutores será zero.
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Resolução comentada

Quando dois condutores entram em contato, as cargas se movimentam de um para o outro até que os dois fiquem com o mesmo potencial. Nesse momento cessa o fluxo de cargas (equilíbrio eletrostático). Ao serem afastados, cada um conserva a carga que tinha no equilíbrio.

Vamos conferir o que garante o enunciado:

  1. A carga total se conserva: Q_1 + Q_2 = Q_1' + Q_2'. Mas essa soma não é necessariamente zero, pois não sabemos o sinal nem o valor de Q_1 e Q_2.
  2. O potencial final comum é V = \dfrac{Q_1 + Q_2}{C_1 + C_2}, que só seria zero se Q_1 + Q_2 = 0, o que não é garantido.
  3. Como Q = C\,V e V é o mesmo para os dois, as cargas finais são Q_1' = C_1V e Q_2' = C_2V. Como C_1 \neq C_2, as cargas finais são diferentes, ou seja, não se dividem igualmente.
  4. O que vale sempre é V_1' = V_2', logo a diferença de potencial entre os condutores é nula.

Portanto, a única afirmação que certamente é verdadeira é que a diferença de potencial entre eles será zero.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana quem pensa que o equilíbrio significa cargas iguais, quando na verdade significa potenciais iguais.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA carga total se conserva e só seria nula se Q_1 = -Q_2, o que o enunciado não garante.
  • BO potencial final comum é (Q_1+Q_2)/(C_1+C_2), que não é necessariamente zero.
  • CAs cargas finais são proporcionais às capacidades (Q = CV); como C_1 \neq C_2, não são iguais.

Assunto: Carga elétrica e processos de eletrização.

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Fonte: EEAR 2020 · CFS 1. Prova oficial ↗