Um catálogo de fábrica de capacitores descreve um capacitor de $25\ V$ de tensão de trabalho e de capacitância $22000\ \mu F$. Se a energia armazenada neste capacitor se descarrega num motor sem atrito arranjado para levantar um tijolo de $0,5\ kg$ de massa, a altura alcançada pelo tijolo é:


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ITA IIIT 27/10/2021 20:19
A priori, é importante saber que grosseiramente falando, a energia armazenada no capacitor é sempre metade da energia fornecida, vejamos: \begin{matrix} E_c = {{\dfrac{W_{el}}{2}}} &\Rightarrow& W_{el} = Q\cdot \Delta V &,& Q = C \cdot \Delta V &\Rightarrow& W_{el} =C \cdot \Delta V^2 &\therefore& E_c = {{\dfrac{C \cdot \Delta V^2}{2}}} \end{matrix}$\color{orangered}{Obs:}$ A energia armazenada em um capacitor é a energia potencial elétrica. Segundo enunciado, toda energia do capacitor é transformada em energia potencial gravitacional, logo:\begin{matrix} {{\dfrac{C \cdot \Delta V^2}{2}}} = mgh &\Rightarrow& {{\dfrac{(22.000) \cdot 10^{-6} \cdot 25^2}{2} }}= 0,5 \cdot 10 \cdot h &\therefore& h \approx 1,4\ \pu{m} \end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (C) \end{matrix}
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