Questão 5 - Física - ITA 2014

Um capacitor de placas planas paralelas de área A, separadas entre si por uma distância inicial $r_0$  muito menor que as dimensões dessa área, tem sua placa inferior fixada numa base isolante e a superior suspensa por uma mola (figura (1)). Dispondo-se uma massa m sobre a placa superior, resultam pequenas oscilações de período 7 do conjunto placa superior + massa m.

Variando-se m, obtém-se um gráfico de $T^2$ versus m, do qual, após ajuste linear, se extrai o coeficiente angular $a$. A seguir, após remover a massa m da placa superior e colocando entre as placas um meio dielétrico sem resistência ao movimento, aplica-se entre elas uma diferença de potencial V e monitora-se a separação r de equilíbrio (figuras (2) e (3)). Nestas condições a permissividade $\epsilon$ do meio entre as placas é