Você possui uma bateria com tensão constante V e três capacitores carregados com capacitâncias C1>C2>C3. Como você deve arranjar os capacitores para utilizar a maior quantidade de energia da bateria de uma vez.
Escolha uma opção:
e. C2 e C3 em paralelo com C3 em série com o conjunto.

Passo 1

Beleza, então a gente tem uma bateria com tensão constante V e três capacitores com capacitâncias C1 > C2 > C3. A questão é descobrir como arranjar esses capacitores para usar a maior quantidade de energia possível da bateria de uma vez. Vamos precisar saber como capacitores se comportam em série e em paralelo e como a energia armazenada é calculada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula:
U = 12 C V^2
Isso significa que quanto maior a capacitância C, mais energia o capacitor pode armazenar para uma mesma tensão V.

Passo 3

Quando arranjamos capacitores em paralelo, a capacitância total ( Ctotal) é a soma das capacitâncias individuais:
Ctotal = C1 + C2 + C3
Isso aumenta a capacitância total, o que a gente quer para maximizar a energia.

Passo 4

Já se arranjarmos capacitores em série, a capacitância total diminui, sendo calculada por:
1Ctotal = 1C1 + 1C2 + 1C3
Então, para maximizar a capacitância, evitaríamos essa configuração.

Passo 5

Agora, olhando as opções, a que melhor combina os capacitores de forma a aumentar a capacitância total é colocar C2 e C3 em paralelo, somando suas capacitâncias:
Cpara<=lo = C2 + C3
E então colocar esse conjunto em série com C1. Mas, como vimos, isso não maximiza a capacitância total.

Passo 6

A melhor maneira realmente é colocar todos os capacitores em paralelo, assim:
Ctotal = C1 + C2 + C3
Dessa forma, a energia armazenada será a máxima possível, já que a capacitância total é a maior.

Resposta

A melhor configuração para utilizar a maior quantidade de energia da bateria é arranjar todos os capacitores em paralelo, ou seja:
Ctotal = C1 + C2 + C3

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Escolha uma opção:
d. Os três em paralelo.
Você possui uma bateria com tensão constante V e três capacitores carregados com capacitâncias C1>C2>C3. Como você deve arranjar os capacitores para utilizar a maior quantidade de energia da bateria de uma vez.
Escolha uma opção:
a. C1 e C2 em paralelo com C3 em série com o conjunto.
Determine o módulo do campo elétrico em r=a.
(a) Qual é a velocidade transversal vy do elemento da corda situado no ponto x=22,5 cm no instante t=18,9 s ? (Essa velocidade, associada à oscilação transversal de um elemento da corda, é uma velocidade na direção y que varia com o tempo e não deve ser confundida com v , a velocidade constante com a qual a forma da onda se propaga na direção x.)