PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 94 (CFS 1) da EEAR 2020
– 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
- Aa carga final do sistema será zero.
- Bo potencial de cada condutor será zero.
- Cas cargas irão distribuir-se igualmente entre eles.
- Da 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 ↗