08 TRILHA-IME-CAPACITANCIA-E-CAPACITORES

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Trilha de Capacitância e Capacitores 
Para IME 2020 
Rodrigo Teruo 
Aula 08 
 
 
 
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SUMÁRIO 
BIZUÁRIO – FÍSICA IME – AULA 08 .......................................................................................... 3 
1. Dicas Preciosas ........................................................................................................................................ 4 
2. Capacitância (C) ...................................................................................................................................... 4 
3. Capacitores .............................................................................................................................................. 5 
4. Dielétricos ................................................................................................................................................ 7 
5. Atacando Questões ................................................................................................................................. 8 
 
 
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BIZUÁRIO – FÍSICA IME – AULA 08 
 
Olá, caros vestibulandos e futuros colegas. 
 • Primeiramente vou explanar o significado e a importância das trilhas estratégicas! 
 As trilhas estratégicas são feitas por alunos das instituições as quais o vestibulando deseja ingressar. 
Nelas é feita uma abordagem direcionada do material (coisas que mais caem e as que menos caem, “bizus” 
fortes, métodos de ataque à matéria...) por aqueles que passaram exatamente pelos mesmos “sanhas” 
(obstáculos) os quais vocês, pré-IMEanos, estão desafiando neste exato momento! 
Por meio destas vocês possuem uma ferramenta poderosa e essencial para atacar as matérias da 
forma mais adequada possível (acredite, companheiro(a), eu estive aí e errei demais até aprender o caminho 
correto a ser seguido). O único trabalho que está em suas mãos será confiar no método, segui-lo à risca e 
sua preparação será diferenciada, resultando, portanto, numa preparação mais rápida e eficiente! 
• Bom, sem mais delongas, sou o Rodrigo Teruo, aprovado em 25⁰ no vestibular do IME de 2019, 
medalhista de ouro a nível distrital e medalhista de bronze a nível nacional da OBF e estarei responsável por 
tornar a sua jornada a mais curta e categórica possível. 
“O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário” 
– Albert Einstein. 
 
 
 
 
 
 
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1. Dicas Preciosas 
 
i. Independentemente do seu nível, leia, nem que seja uma leitura 
dinâmica, todos os tópicos apresentados na aula. A aula em si apresenta 
uma teoria densa com conceitos importantes e deve ser analisada com 
calma; 
ii. Um dos meus lemas é o de que nada resiste ao esforço, a qualquer 
momento em que sentir dificuldade na matéria, releia os conceitos, 
utilize o fórum de dúvidas, não tenha medo de perguntar, ninguém está 
aqui para te julgar, e a cada dúvida evoluímos juntos, faça o maior 
número de questões possíveis; 
iii. Tenha humildade! Este é um dos pontos mais importantes para uma 
boa evolução nas matérias, não queira se adiantar sem a segurança 
suficiente para fazer isso, todos os exercícios que estão no material 
foram minunciosamente escolhidos! Se possível, faça todos. 
iv. Existe um caderninho famoso por aqueles que estudam para as provas 
do IME e do ITA, também conhecido como “caderninho de Bizus”, nele, 
tomamos nota sobre coisas importantes, as quais guardaremos para 
dar uma boa lida na véspera das provas! Como fazer o caderninho? 
Escreva resumos de uma forma bem resumida, mas “entendível”, pois 
serão anotações que irão te ajudar a revisar rapidamente a matéria nas 
semanas que antecedem a prova. Sinta-se à vontade para anotar aquilo 
que você julgar importante, entretanto, não abuse, o intuito deste 
caderninho é totalmente funcional. Ao longo das trilhas, ao ver 
#VAIPROBIZUÁRIO, são informações que eu indico que sejam anotadas 
nele. 
 
 
2. Capacitância (C) 
 
• Futuros colegas, começamos agora um estudo estruturado da 
Capacitância. Entramos com a sua definição e a sua fórmula geral. O 
principal fato a se atentar nessa primeira parte é o fato de que a 
capacitância depende apenas da geometria do condutor e do meio no 
qual se encontra. Questões do IME adoram abordar capacitores com 
relação a sua geometria. Pode garantir sua aprovação! 
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• Para a prova você deve ter certo em sua cabeça qual é o significado 
físico da capacitância. É imperativo saber que a capacitância mostra 
uma relação entre potencial e carga. Atrelar essa relação com a 
geometria do capacitor costuma ser a parte crítica de exercícios de 
capacitor que envolvam outras matérias, como dinâmica, por exemplo. 
• É fundamental para resolver questões de eletrização por contato 
lembrar do Princípio de Conservação das Cargas e de que condutores 
em contato têm o mesmo potencial. Tendo essas duas ideias bem 
sólidas na cabeça, não há questão desse tipo que te pare! 
• Preste bastante atenção nos exemplos. Apesar de simples, eles 
abordam parte importante da matéria e são fundamentais para 
solidificar o conhecimento. 
3. Capacitores 
 
• Se o capítulo anterior tinha como objetivo fazer com que 
entendêssemos o conceito de capacitância e do que ela depende, nesse 
iremos aprender a calculá-la para as mais diversas geometrias, além de 
como aplicá-las em circuitos na eletrodinâmica. Essa parte é 
fundamental e cai em praticamente todo ano de alguma forma tanto 
no IME quanto no ITA! 
• Para capacitores de placas paralelas: Um dos mais cobrados, o bizu 
para esse tipo de capacitor é lembrar da relação entre geometria e 
potencial, mostrando mais uma vez a importância de ter os conceitos 
básicos bem fixados. Além disso, se houver dúvidas revise a matéria de 
campo gerado por um plano infinito! Ter a fórmula escrita, contudo, é 
sempre bom! 
#VAIPROBIZUÁRIO 
• Para capacitores esféricos: A construção da fórmula da capacitância de 
capacitores esféricos também advém da relação entre geometria e 
potencial, mas deve-se atentar para as condições de aproximação 
feitas, dado que a fórmula só fica igual à de placas paralelas quando 
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os raios são muito próximos, não sendo adequado para todas as 
situações. 
• Para capacitores cilíndricos: É incomum cobrarem esse tipo de 
capacitor e, dada a complexidade do cálculo do potencial, é mais bizu 
decorar a fórmula. Essa fórmula é do tipo que é legal ver durante uma 
revisão antes da prova, mas não é o caso quebrar a cabeça com ela! 
• Armazenamento de energia: Na parte conceitual, atente ao fato de a 
energia num capacitor estar armazenada no campo elétrico gerado 
quando esse é carregado. Já quantitativamente, é bizu demais ter a 
fórmula decorada (decore uma, já que ela pode ser convertida nas 
outras facilmente). 
#VAIPROBIZUÁRIO 
• Já para a aplicação de capacitores na eletrodinâmica, o maior bizu 
quantitativo é, para o cálculo de capacitância equivalente, fazer o 
contrário do que se faria com o cálculo de resistência equivalente. 
#VAIPROBIZUÁRIO 
• Apesar dos bizus de cálculo, é fundamental saber a teoria por trás das 
associações em série e em paralelo. Afinal, caso haja alguma questão 
teórica sobre o tema, não queremos perdê-la só porque focamos em 
decorar fórmulas! 
• Para uma associação em série, as placas induzem umas nas outras a 
carga, garantindo que todas tenham a mesma carga. Na associação em 
série, a carga se conserva. Essa é a ideia básica e fundamental para o 
entendimento e cálculode associações em série de capacitores. 
• Para uma associação em paralelo, as placas são induzidas 
simultaneamente por uma mesma ddp. Na associação em paralelo, a 
diferença de potencial se conserva. Assim como na associação em 
série, essa ideia é a fundamental para o entendimento da matéria e de 
seus cálculos. 
• Atente-se às questões para memorização que vêm logo após a matéria. 
São questões simples, mas seu entendimento é crucial. 
• Associações de capacitores previamente carregados costumam 
confundir mais, mas aplicando os conceitos básicos de maneira correta, 
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não há por que dar errado. Com o Princípio de Conservação de Cargas 
e o cálculo da capacitância equivalente, descobrimos tanto a carga 
quanto a ddp resultante e a energia do sistema. Atente-se a 
capacitores com polaridades opostas, a soma de cargas deve levar os 
sinais em consideração! 
 
4. Dielétricos 
 
• Para entender como a inserção de um dielétrico muda as propriedades 
de um capacitor, podemos analisar dois casos: quando o capacitor está 
ligado à fonte e quando não está. Quando há uma fonte, a presença do 
dielétrico permite que se armazene energia nesse campo elétrico 
induzido e aumenta-se a energia total resultante. Quando não há fonte, 
a energia do capacitor é usada para alinhar as moléculas do dielétrico 
e diminui-se a energia total resultante. 
• Foco no fato de que a adição de um dielétrico multiplica a capacitância 
por um fator de 𝒌, que carregaremos durante todas as contas que 
realizamos normalmente com capacitores. Todas as fórmulas e cálculos 
subsequentes podem ser construídas a partir desse 𝑘 ⋅ 𝐶0 inicial. 
#VAIPROBIZUÁRIO 
• Atente aos exemplos! Exercícios que envolvem dielétricos costumam 
ser bem confusos, mas estruturando a questão e prestando bastante 
atenção às associações em série e em paralelo de capacitores, teremos 
sucesso! Por isso, treine com os exemplos para verificar se sua base 
está boa antes de atacar as questões do ITA e do IME. 
• Tanto rigidez dielétrica quanto valor da carga ligada são conceitos que 
devem ser estudados e entendidos, para que não fiquemos perdidos 
caso alguma questão que mencione esses conceitos apareça. Não os 
ignore! Apesar de raramente cobrados, perder pontos no vestibular 
porque esses conceitos foram cobrados e você os ignorou é uma 
frustração que não queremos ter. 
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5. Atacando Questões 
 
❖ Questões “Fáceis”: 01 (não deixe de fazer), 02 (organização do raciocínio é importante aqui), 03 
(atentar para o que o enunciado pede), 04, 05 (muito semelhante ao exemplo dado na aula), 06 
(relembrar associação de capacitores), 07 (o procedimento é praticamente o mesmo do 05), 09 
(trabalhosa, mas não exige muito na parte conceitual), 10, 12, 14, 16 (associação básica de 
capacitores), 17 (bem semelhante à 16), 18 (exercício de carga ligada!!!), 19, 21, 24, 28, 29, 35 
(questão conceitual, bem interessante), 36, 37 (questão pura de dielétrico, não pule). 
 
❖ Questões “Médias”: 08 (questão importante que cobra tanto dielétricos quanto associação de 
capacitores), 11(exige conhecimentos de Mecânica também), 13 (questão bem conceitual), 15 
(devem ser feitas aproximações à primeira vista não intuitivas), 20 (é fundamental estruturar bem 
essa questão), 22 (envolve bastante geometria e associação de capacitores com dielétrico, questão 
muito boa), 25, 26(semelhante a exercícios anteriores, se atentar à fonte desligada), 27, 30, 31, 39 
(muito trabalhosa, mas sabendo o bizu de separar as partes do capacitor, torna-se fácil, muito 
embora continue trabalhosa). 
 
❖ Questões “Difíceis”: 23 (Questão difícil, estruturar bem a questão e entender o enunciado é 
fundamental. Um fator que agrava é o MHS do sistema, que deve ser compreendido também), 32 
(questão boa, envolve associação de capacitores e cinemática), 33 (Estruture todas as forças 
atuantes para calcular com calma o potencial nas placas), 34 (Preste bastante atenção em como o 
capacitor se comporta com as mudanças em sua geometria devido à mola), 38 (Lembre-se do 
Princípio de Conservação de Cargas e a Lei de Gauss que, com calma, teremos sucesso em obter as 
cargas e o campo elétrico), 40(questão difícil e trabalhosa, exige domínio da matéria), 41(questão 
difícil principalmente pelo fato de exigir cálculo). 
 
❖ Comece pelas questões fáceis, são todas bem rápidas, cronometre e tente manter o tempo mais 
baixo possível (As Teóricas podem vir a aparecer na primeira fase do IME). Siga para as médias, é 
comum existir alguma dificuldade, mas a maioria das questões devem “sair”, caso contrário, revise 
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a matéria e faça novamente. Por último temos as questões difíceis, comentei algumas no bizuário, 
não deixe de ler as que comentei, vá para as demais após ter concluído as anteriores. Eu sei que são 
muitas questões, faça a maior quantidade possível, se estiver muito seguro na matéria, faça uma 
leitura dinâmica, imagine a solução na cabeça e olhe para ver se o gabarito seguiu a mesma linha de 
raciocínio, pode poupar tempo para aqueles já BEM familiarizados com a matéria! Tenha Humildade! 
 
❖ Caro(a) Pré-Imeano(a), o que te leva à aprovação não são as questões mais complicadas com 
ideias insanas. Sim, eu concordo contigo que elas são lindas apesar de nos assustar, mas lembre-se, 
o que te leva à aprovação é uma base bem estruturada. Imagine que a aprovação seja como uma 
casinha, vamos chamá-la de “casinha da aprovação”, não queira colocar os telhados sem antes 
construir as janelas e paredes, ela não sustentará e desabará, construa tijolo por tijolo um alicerce 
seguro, vá para as paredes, janelinhas... às vezes a maioria esmagadora da prova está englobada 
somente nesses conceitos, o resto serão assuntos que um ou outro saberá, pense nisso... 
 
❖ Devido ao tempo de 4 horas para a resolução da prova de Física da segunda fase do IME, é comum 
que sejam abordadas questões mais elaboradas, dê atenção às difíceis, mas com objetividade. 
 
❖ Algumas das últimas questões são bem difíceis, lembre-se que tempo é algo precioso, bem como 
algo que devemos aproveitar demasiadamente. Tente essas questões de 5 a 10 minutos. Caso não 
obtenha nenhum êxito, vá direto à solução, absorva-a e tente reproduzi-la! Não é hora de termos 
orgulho de forçar até o final para fazermos por nós mesmos, primeiro vamos passar no vestibular e 
depois você pode tirar um dia inteiro para brincar com questões se quiser! Mas agora, foco na missão 
#VEMPROIME. 
	BIZUÁRIO – FÍSICA IME – AULA 08
	1. Dicas Preciosas
	2. Capacitância (C)
	3. Capacitores
	4. Dielétricos
	5. Atacando Questões