Física 3 – UNICAMP – 2019.1 – Exame – Questão 13
Um capacitor e uma indutor estão ligados em série. No instante , a corrente é zero, mas o capacitor está carregado. Em termos do período das oscilações deste circuito LC, o próximo instante após em que a corrente é máxima é:
a) .
b) .
c) .
d)
e) .
Passo 1
Fala pessoal, bora resolver uma questão de física 3?
Nesse problema vamos analisar um circuito LC. Esse tipo de circuito é composto por um indutor e um capacitor.
Sabemos que para esse tipo de circuito a soma das tensões deve se anular:
Derivando essa relação temos que
Como , nós achamos
Chamando , a solução dessa equação satisfazendo que a corrente inicial é nula é dada por
Passo 2
Na verdade, toda essa conta que eu fiz no item (a) não é muito importante para resolver esse problema. Basicamente, a única coisa que você devia saber é que a corrente oscila como um seno, mas isso já é deixado bem claro no enunciado...
Eu quis fazer as contas do circuito para você dar uma lembrada, mas o que realmente importa é
Lembrando que , achamos
Queremos saber quando a corrente é máxima. Para isso, devemos ter
Portanto,
Isso é meio óbvio, né? A corrente começa no zero, em um quarto do período atinge o máximo, em meio período atinge o zero novamente, daí em três quartos atinge o mínimo e quando fechar o período completa volta para o zero. No fundo esse problema era simplesmente analisar a oscilação de uma função trigonométrica...
Vemos que a resposta está na alternativa B!
Resposta
Alternativa B.