Uma barra metálica, de comprimento L=1,0m, desliza sobre dois trilhos condutores horizontais puxada por um bloco de massa M(desconhecida). O conjunto barra e trilhos está imerso em um campo de indução magnética uniforme e vertical de módulo igual a 3,0 teslas. O coeficiente de atrito entre a barra e os trilhos vale 0,40. Um circuito elétrico está ligado nos extremos dos trilhos, como indica a figura abaixo. Despreze as resistências elétricas dos trilhos e da barra. Considere o gerador e polia ideais. Os capacitores estão completamente carregados e a chave K inicialmente aberta. Sabe-se ainda que o peso da barra vale 20N, desliza com velocidade constante de módulo igual a 5,0 m/s e que o capacitor C, está carregado com 40𝜇C.
Dados: C₁=1,0𝜇F; C₂=2,0𝜇F; C₃=6,0𝜇F; C₄=8,0𝜇F; R=20𝞨
No instante do fechamento da chave K, solta-se o bloco.
a) Calcule a f.e.m do gerador e também a f.e.m induzida na barra metálica que se move no campo magnético.
b) Calcule a potência (em watts) do peso do bloco.
c) Calcule a energia eletrostática (em joules) armazenada no capacitor C₄.
d) Calcule o intervalo de tempo (em minutos) necessário para que o sistema constituído por 100 gramas de água e 30,0 gramas de gelo, a 0,0°C, atinja a temperatura de 68°F.