Questão 3314607 de Física - CIAGA 2026

Questão

ID 3314607

Disciplina: Física

Assuntos: Potencial Elétrico, Trabalho e Energia no Campo Elétrico

Ano: 2026 Banca: CIAGA - Centro de Instrução Almirante Graça Aranha Órgão: Marinha do Brasil

Use g = 10 m/s² quando necessário.

Veja a situação descrita abaixo: “Um capacitor de placas planas e capacitância C está carregado com carga Q, armazenando uma quantidade de energia igual a \(\frac{Q^2}{2C}.\) Ele é conectado com fios condutores a um segundo capacitor idêntico e descarregado. Após o equilíbrio eletrostático ser atingido, a carga fica igualmente distribuída entre os dois capacitores, e a energia total armazenada neles passa a valer \(2 \times \frac{\left( \frac{Q}{2} \right)^{2}}{2C} = \frac{Q^{2}}{4C}\) , que é apenas metade do valor inicial.”

Assinale a alternativa que faz a afirmação correta sobre a diferença entre a energia inicial e a energia final do sistema.

Alternativa A:
Há inconsistência no resultado. Deveríamos ter considerado a capacitância equivalente C/2 para a associação dos dois capacitores em série carregados.
Alternativa B:
Há inconsistência no resultado. A energia armazenada vale \(\frac{CV^2}{2}\) , em que V é a d.d.p. entre as placas do capacitor. Usando essa fórmula, a energia final é igual à inicial.
Alternativa C:
Há inconsistência no resultado. A expressão da energia armazenada pressupõe placas planas de tamanho infinito e falha ao tentar representar a situação real, com placas finitas.
Alternativa D:
Não há inconsistência no resultado. O equilíbrio eletrostático foi atingido porque parte da energia foi dissipada pela resistência do fio. Do contrário, a corrente teria oscilado indefinidamente entre os dois capacitores.
Alternativa E:
Não há inconsistência no resultado. A outra metade da energia é referente à interação elétrica entre as placas de um capacitor e as placas do outro e apenas não foi calculada no enunciado.

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