Questões Militares
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Na figura a seguir, temos um capacitor de placas paralelas de área A separadas pela distância d. Inicialmente, o dielétrico entre as placas é o ar e a carga máxima suportada é Qa. Para que esse capacitor suporte uma carga máxima Qb, foi introduzida uma placa de porcelana de constante dielétrica k e espessura d/2. Considerando que seja mantida a diferença de potencial entre as placas, determine a razão entre as cargas Qb e Qa.
SECA VIRA TEMA DE EXCURSÃO E AULA DE CIÊNCIA EM ESCOLAS
Thais Bilenky de São Paulo 26/10/2014 02h00
(...) Como no Vera Cruz, a crise da água tem motivado atividades em diversos colégios da cidade. Na rede municipal, 34 escolas ficaram sem água na semana passada.
A Secretaria de Educação diz que incentiva debates sobre o tema e sua inclusão em projetos interdisciplinares.
Nas escolas particulares, problemas de abastecimento não são comuns. A falta de água é abordada para efeito pedagógico - como no colégio Rio Branco, que tem promovido bate-papos e estudos. (...)
(Disponível em: www1.folha.uol.com.br/cotidiano. Acesso em: 14 fev. 2017)
Motivado pelo trecho do artigo acima exposto, um professor de física lançou um desafio para os alunos do 3° ano em uma escola onde, frequentemente, falta água. Tal desafio consistia em determinar o volume d’água em um reservatório de difícil acesso.
Para a determinação deste volume d’água os alunos deveriam utilizar somente um circuito elétrico constituído de um voltímetro ideal V, uma bateria de fem igual a 12 V e resistência interna igual a 1 Ω , além de um resistor ôhmico R igual a 2 Ω e um reostato AB, feito de material de resistividade elétrica constante, cuja resistência elétrica pode variar de 0 a 4 Ω , de acordo com a posição da bóia que é ajustada pela altura do nível d’água do reservatório. Depois de algum tempo, os alunos apresentaram o projeto ao professor, conforme esquematizado na figura a seguir.
De acordo com o projeto, o volume d’água no reservatório
pode ser calculado por meio da ddp nos terminais da
bateria, registrada pelo voltímetro. Sendo a capacidade
máxima deste reservatório igual a 20 m3
, desconsiderando
as resistências elétricas dos fios de ligação que estão
isolados e o atrito do suporte da boia com o reostato,
quando o voltímetro indicar 9,0V , o volume d’água neste
reservatório será, em m3
, igual a