Uma barra metálica, de comprimento , desliza sobre dois trilhos condutores horizontais puxada por um bloco de massa (desconhecida). O conjunto barra e trilhos está imerso em um campo de indução magnética uniforme e vertical de módulo igual a teslas. O coeficiente de atrito entre a barra e os trilhos vale . 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 inicialmente aberta. Sabe-se ainda que o peso da barra vale , desliza com velocidade constante de módulo igual a e que o capacitor está carregado com .
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 .
d) Calcule o intervalo de tempo (em minutos) necessário para que o sistema constituído por gramas de água e gramas de gelo, a , atinja a temperatura de .