Um capacitor é constituído por duas placas quadradas com de lado. Sabendo que a distância entre as placas é de e que a permissividade do meio corresponde a , determine a capacitância do capacitor.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre capacitor! A gente tem duas placas quadradas com lado de 20,0 cm, separadas por 2,0 mm, e a permissividade do meio é 70,0 μF/m. Nosso objetivo aqui é encontrar a capacitância desse capacitor. Para isso, vamos precisar usar a fórmula da capacitância de um capacitor de placas paralelas, que envolve a área das placas, a distância entre elas e a permissividade do meio.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a área das placas. Como as placas são quadradas com lado de 20,0 cm, precisamos converter esse valor para metros para ficar de acordo com as unidades do Sistema Internacional.
Agora, calculamos a área :

Passo 3

A fórmula para calcular a capacitância de um capacitor de placas paralelas é:
Onde:
  • é a permissividade do meio (em F/m),
  • é a área das placas (em m²),
  • é a distância entre as placas (em metros).
Vamos identificar cada valor que já temos:
  • Permissividade ,
  • Área ,
  • Distância .

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Fazendo as contas:
Convertendo para milifarads (mF):

Resposta

A capacitância do capacitor é de 1,4 mF.

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em que e são parâmetros escalares constantes e e são vetores unitários das direções horizontal e vertical, respectivamente. Considere:
  • as componentes da velocidade inicial da partícula
  • e as coordenadas da posição da partícula no instante
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    3.e) distância entre as posições da partícula no instante e
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