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Questão 17

UNICAMP 2011
Física

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE ) Quando um rolo de fita adesiva é desenrolado, ocorre uma transferência de cargas negativas da fita para o rolo, conforme ilustrado na figura ao lado. Quando o campo elétrico criado pela distribuição de cargas é maior que o campo elétrico de ruptura do meio, ocorre uma descarga elétrica. Foi demonstrado recentemente que essa descarga pode ser utilizada como uma fonte econômica de raios-X.

 

Para um pedaço da fita de área A=5,0x10-4m2 mantido a uma distância constante d= 2 0 mm do rolo, a quantidade de cargas acumuladas é igual a Q=CV , sendo V a diferença de potencial entre a fita desenrolada e o rolo e C=ε0.A/d = , em que ε0=9x10-12C/Vm . Nesse caso, a diferença de potencial entre a fita e o rolo para  Q=4,5x10-9 C é de

A

1,2x10^2 V

B

5,0x10^{-4} V

C

2,0x10^3 V

D

1,0x10^{-20} V

Gabarito:

2,0x10^3 V



Resolução:

A capacitância C é dada por:

C = epsilon_0 cdot A cdot d = 9 cdot 10^{-12} cdot 5 cdot 10^{-4} cdot 2 cdot 10^{-3} \C = 2,25 cdot 10^{-12} F
A diferença de potencial V entre o rolo e a fita será:

V = Qcdot C = 4,5 cdot 10^{-9}cdot 2,25 cdot 10^{-12} \ V = 2 cdot 10^3 V

Alternativa C.

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