O que podemos prever sobre o que ocorrerá quando aproximarmos as placas C e D. Elas irão se atrair, se repelir, não haverá nem atração nem repulsão ou não há como prever?

Passo 1

O que o enunciado pede: escolher entre as opções — as placas irão se atrair, se repelir, não haverá nem atração nem repulsão, ou não há como prever — quando aproximarmos as placas (o enunciado citou “C e D”, mas a imagem mostra duas placas rotuladas como A e B). Informações visuais relevantes extraídas da figura (peguei estes dados da imagem):
  • Há duas placas paralelas: a placa superior está rotulada como A e a inferior como B.
  • Na região entre as placas aparece uma seta apontando para baixo partindo da placa A.
  • Na região entre as placas aparece uma seta apontando para cima partindo da placa B.
Vou assumir que as placas que o enunciado chama de “C” e “D” correspondem a essas duas mostradas na imagem (ou seja: estamos falando da placa superior e da inferior da figura). Não vou pedir mais informações; com os dados visuais acima já é possível analisar.

Passo 2

Conceito físico que precisamos: campo elétrico gerado por uma placa carregada (modelo de placa grande / aproximada como plano infinito). A fórmula básica é
E=\frac{\sigma}{2\varepsilon_{0}},
onde:
  • \sigma é a densidade superficial de carga da placa (carga por unidade de área). Se \sigma>0 a direção do campo é para fora da placa (linhas de campo saem da placa); se \sigma<0 a direção é para a placa (linhas entram na placa).
  • \varepsilon_{0} é a permissividade do vácuo (constante física).
    Explicação intuitiva: uma placa muito grande cria um campo quase uniforme de cada lado; esse campo tem intensidade \sigma/(2\varepsilon_0) e aponta para fora se a carga for positiva, aponta para dentro (em direção à placa) se a carga for negativa.

Passo 3

Como usamos a informação visual (setas) para deduzir o sinal das cargas:
  • A seta apontando para baixo saindo da placa A indica que, na região entre as placas, o campo devido à placa A está apontando para baixo. Isso corresponde ao caso em que a placa A tem carga positiva ( \sigma_A>0), porque campos saem de cargas positivas.
  • A seta apontando para cima saindo da placa B indica que, na região entre as placas, o campo devido à placa B está apontando para cima. Isso corresponde ao caso em que a placa B também tem carga positiva ( \sigma_B>0).
    Portanto, pelas setas na imagem, as duas placas têm o mesmo sinal de carga — ambas positivas (ou, alternativamente, ambas negativas gerariam setas orientadas na direção contrária, o que não é o caso mostrado).

Passo 4

Como determinar se há atração ou repulsão entre duas placas carregadas: a força sobre uma placa é a carga da placa multiplicada pelo campo gerado pela outra placa (ignorando a força da placa sobre si mesma). Para densidades superficiais \sigma_A e \sigma_B, o módulo da força por unidade de área (pressão eletrostática) que a placa A sofre devido à placa B pode ser escrito como
f=\sigma_A E_{B},
onde E_{B} é o campo produzido pela placa B no local da placa A. Pelo modelo de placa,
E_{B}=\frac{\sigma_B}{2\varepsilon_0}.
Substituindo,
f=\sigma_A\frac{\sigma_B}{2\varepsilon_0}.
O sinal da força (direção) depende do produto \sigma_A\sigma_B:
  • Se \sigma_A\sigma_B>0 (mesmo sinal), o produto é positivo e a força é dirigida no sentido de empurrar as placas para longe — repulsão.
  • Se \sigma_A\sigma_B<0 (sinais opostos), o produto é negativo e a força é dirigida para aproximar as placas — atração.

Passo 5

Aplicando ao caso da imagem: deduzimos que \sigma_A>0 e \sigma_B>0, logo \sigma_A\sigma_B>0. Pelo raciocínio do passo anterior, isso implica repulsão entre as placas. Intuição rápida: linhas de campo saem de ambas as placas e, entre elas, os campos individuais estão em direções opostas; cada placa “vê” o campo da outra que tende a empurrá‑la para longe.

Passo 6

Observações finais e limitações: a conclusão (repelirão) usa a interpretação das setas na figura como a direção do campo produzido por cada placa, e o modelo de placa grande (plano infinito) para usar E=\sigma/(2\varepsilon_0). Se a figura significasse outra coisa (por exemplo, mostrasse a direção da força sobre cargas externas em vez do campo das placas) a interpretação mudaria, mas com a leitura padrão das setas como campos das próprias placas a previsão é bem determinada.

Resposta

Repelirão.

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