A capacitância de uma determinada gotícula de nuvem é cerca de F. Determine a capacitância de uma gota de chuva formada a partir de gotículas de nuvem.
Passo 1
Então, vamos lá! A questão fala sobre a capacitância de uma gotícula de nuvem, que é F, e quer saber qual será a capacitância de uma gota de chuva formada por dessas gotículas. Vamos precisar entender o que é capacitância e como ela se comporta quando a gente junta várias gotículas.
Passo 2
Primeiro, o que é capacitância? Capacitância é a capacidade de um objeto de armazenar carga elétrica. Ela depende do tamanho e da forma do objeto. No caso de esferas, como as gotículas, a capacitância pode ser calculada pela fórmula:
onde é a permissividade do vácuo e é o raio da esfera.
Passo 3
Agora, quando juntamos várias gotículas para formar uma gota maior, estamos aumentando o raio da gota. Se temos gotículas, o volume total da gota de chuva será:
Como o volume de uma esfera é proporcional ao raio ao cubo (), o raio da nova gota será:
Passo 4
Com o novo raio, a capacitância da gota de chuva será:
Ou seja, a capacitância aumenta dez vezes.
Passo 5
Então, multiplicando a capacitância da gotícula original por 10:
Resposta
A capacitância da gota de chuva formada por gotículas de nuvem é F.