Questão: Quão grande é a força em um capacitor com 10 V e capacitância de 20 µF? A) 9 N B) 0.004 N C) 0.03 N D) 0.005 N

Para calcular a força em um capacitor, precisamos primeiro entender que a força (F) pode ser relacionada à energia armazenada (U) no capacitor e à distância (d) entre as placas. A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula: \[ U = \frac{1}{2} C V^2 \] onde: - \( C \) é a capacitância (em farads), - \( V \) é a tensão (em volts). Substituindo os valores: - \( C = 20 \, \mu F = 20 \times 10^{-6} \, F \) - \( V = 10 \, V \) Calculando a energia: \[ U = \frac{1}{2} \times (20 \times 10^{-6}) \times (10^2) \] \[ U = \frac{1}{2} \times (20 \times 10^{-6}) \times 100 \] \[ U = 1 \times 10^{-3} \, J \] Agora, a força pode ser relacionada à energia e à distância entre as placas do capacitor. A força é dada por: \[ F = \frac{U}{d} \] Entretanto, como não temos a distância \( d \) entre as placas, não podemos calcular a força diretamente. Mas, se considerarmos que a força é proporcional à energia armazenada, podemos analisar as alternativas dadas. Como não temos a distância, não podemos determinar a força exata, mas podemos observar que a energia é muito pequena, o que sugere que a força também será pequena. Analisando as alternativas: A) 9 N - muito alta. B) 0.004 N - plausível. C) 0.03 N - plausível, mas um pouco alta. D) 0.005 N - plausível. Dentre as opções, a mais razoável, considerando a energia calculada, é a B) 0.004 N. Portanto, a resposta correta é B) 0.004 N.