(UNIFESP 2020) A figura representa uma balança eletromagnética utilizada para determinar a massa M do objeto preso a ela

(UNIFESP 2020) A figura representa uma balança eletromagnética utilizada para determinar a massa M do objeto preso a ela. Essa balança é constituída por um gerador ideal cuja tensão U pode ser ajustada, por um resistor ôhmico de resistência R = 40 Ω e por uma barra condutora AC, de massa e resistência elétrica desprezíveis, conectada ao gerador por fios ideais.

A barra AC mede 50 cm e está totalmente imersa em um campo magnético uniforme de intensidade B = 1,6 T, perpendicular à barra e ao plano desta folha e apontado para dentro dela. O objeto, cuja massa pretende-se determinar, está preso por um fio isolante e de massa desprezível no centro da barra AC.

Adotando g = 10 m/s² e considerando que, para manter o objeto preso à balança em repouso, será necessário ajustar a tensão do gerador para U = 200 V, calcule, quando a balança estiver em funcionamento,

a) a diferença de potencial, em V, nos terminais do resistor de 40 Ω e a potência dissipada por ele, em W.

b) a intensidade da corrente elétrica, em ampères, que atravessa a barra AC e a massa M, em kg, do objeto preso a balança.

QUESTÃO ANTERIOR:
- (UNIFESP 2020) Uma corda elástica homogênea tem uma de suas extremidades fixa em uma parede e a outra é segurada por uma pessoa.

RESOLUÇÃO:
a) Como não há resistência elétrica na barra AC, então a diferença de potencial no resistor R é igual à do gerador ideal:

U = 200 V

A potência dissipada em R é: