ITA 2025 — Questão 21

Considere um tanque cúbico metálico de lado $L + a$ ($L \gg a$), aberto no topo, preenchido com água e óleo. O tanque contém, no seu interior, um cubo metálico de lado $L$, com 5 de seus lados totalmente submersos e o outro emerso na superfície, centralizado com a face aberta do tanque. Uma diferença de potencial de $V$ é estabelecida entre o cubo e o tanque, de forma que o sistema atue como um capacitor. A vista frontal do sistema encontra-se ilustrada na figura ao lado. Sabe-se que o óleo possui uma densidade de $d_o$ = 0,90 g/cm³ e constante dielétrica $\kappa_o$, que a água tem uma densidade igual a $d_a$ = 1,0 g/cm³ e constante dielétrica $\kappa_a$ e que a densidade do cubo é $d_c$ = 0,92 g/cm³.

Desconsiderando efeitos de borda, assinale a alternativa que fornece a capacitância do sistema.