Uma mola de massa desprezível presa ao teto de uma sala, tem sua outra extremidade atada ao centro de uma barra metálica homogênea e na horizontal,...

a) Para calcular a força eletromotriz produzida pelo gerador, podemos utilizar a Lei de Ohm, que relaciona a diferença de potencial elétrico (ddp) com a corrente elétrica e a resistência elétrica. Temos: ddp = i * R Onde: ddp = força eletromotriz (f.e.m) i = corrente elétrica R = resistência elétrica total do circuito Como a resistência elétrica interna do gerador e a resistência elétrica da barra metálica estão em série, podemos calcular a resistência elétrica total do circuito como: R_total = R_gerador + R_barra R_total = 5 Ω + 5 Ω = 10 Ω A corrente elétrica que passa pelo circuito é a mesma em todos os pontos, então podemos calcular a corrente elétrica utilizando a Lei de Ohm novamente: i = ddp / R_total i = 10 / 10 i = 1 A Portanto, a força eletromotriz produzida pelo gerador é de 10 V (ddp = i * R_total). Para calcular a potência elétrica dissipada pela barra metálica, podemos utilizar a Lei de Joule, que relaciona a potência elétrica com a corrente elétrica, a resistência elétrica e o tempo. Temos: P = i^2 * R Onde: P = potência elétrica dissipada i = corrente elétrica R = resistência elétrica da barra metálica Como a resistência elétrica da barra metálica é de 5 Ω, podemos calcular a potência elétrica dissipada como: P = i^2 * R P = 1^2 * 5 P = 5 W Portanto, a potência elétrica dissipada pela barra metálica é de 5 W. b) Para calcular a deformação sofrida pela mola, podemos utilizar a Lei de Hooke, que relaciona a força elástica com a deformação da mola. Temos: F_elastica = k * delta_x Onde: F_elastica = força elástica k = constante elástica da mola delta_x = deformação da mola Como a mola está em equilíbrio mecânico, a força elástica é igual à força magnética exercida sobre a barra metálica. Temos: F_magnetica = B * l * i Onde: F_magnetica = força magnética B = campo magnético l = comprimento da barra metálica i = corrente elétrica Substituindo os valores, temos: F_elastica = F_magnetica k * delta_x = B * l * i Como a corrente elétrica é de 1 A e o comprimento da barra metálica é de 50 cm (ou 0,5 m), temos: k * delta_x = B * 0,5 * 1 k * delta_x = 0,5 * B delta_x = (0,5 * B) / k Substituindo o valor do campo magnético (B = 1 T) e a constante elástica da mola (k = F / delta_x), temos: delta_x = (0,5 * 1) / (500 / 0,5) delta_x = 0,0005 m Portanto, a deformação sofrida pela mola para manter o sistema barra-mola em equilíbrio mecânico é de 0,0005 m.