Все варианты возможны.
Это слово образовано суффиксальным способом (нулевая суффиксация).
Слово протяжный имеет значение ‘длительно звучащий’. Возможно сочетание протяжный вздох, сочетание протяжный вдох некорректно.
В словообразовательном отношении вдохновение - производное от глагола вдохновить.
В этимологическом отношении - это слово связано с вдохом, дыханием.
Предложение оформлено корректно. Поскольку перед повторяющимся звукоподражанием фу стоит двоеточие, его уместно писать со строчной буквы (см. параграф 5 полного академического справочника «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина).
Поможем, если скажете, в чем именно Вы испытываете затруднения.
Эти слова можно считать однокоренными.
В этом случае нужно закрыть ряд однородных согласованных определений после определяемого слова (а такие определения по правилам обособляются) и поставить знак между частями сложносочиненного предложения. Рекомендуем для разделения частей использовать тире, так как требуется передать быструю смену событий, а определения выделить запятыми: Вздох, тяжёлый и мрачный, — и я зажмуриваюсь, плотно сжав зубы.
Рекомендации для таких случаев детально не разработаны. В Полном академическом справочнике под ред. В. В. Лопатина говорится лишь, что одна из функций дефиса — «передача протяжного звучания гласных, раскатистого р и других особенностей произношения, напр.: Антропка! Антропка-а-а!.. — кричал он с упорным и слезливым отчаянием, долго, долго вытягивая последний слог (Т.); Ну о-о-оченъ навязчивая реклама! (из газеты); Это было р-р-р-революционно!; «П-п-роходите, п-п-пожалуйста», — сказал он заикаясь».
В художественной литературе писатели с помощью дефиса, чередующегося с одной или несколькими буквами, передают ритм, интенсивность звуков. И вряд ли на какой-то из вариантов передачи звуков нужно накладывать запрет. Ср. разные восклицания из художественных произведений:
А-а-ар-рр-а!
...тр-р-р-рр, тр-р-р-рр, тр-р-р-рр.
Рр-рота, подъем!
...фрр-рр-р-р…
Р-рас-спрямить спины! Рр-рысс-два! Рррыс-два!
Рот-тэ! Рр-р-ясь, сир-на!
РР-РРР!
Сюр-р-р-р-пл-л-л-из!
М-мяор-р-р!
― М-м-м… ― сказал Иван Никифорович.
― Спишь? ― Мм… чего, мам?… ― хрипло отозвалась дочь.
