A Lei de Hooke

1. – Experimento

O experimento V, vantagem mecânica teve como objetivo trabalhar com polias fixas e móveis, e analisar o funcionamento de sistemas de roldanas, estudar corpos em equilíbrio, determinar uma força e a força resultante, mostrar de que modo às roldanas podem ser usadas para economizar esforços, observar o deslocamento da carga com relação à força aplicada.

• Materiais Utilizados:

-  01 sistema de sustentação principal com tripé, haste principal, sapatas niveladoras e mesa suporte;

- 09 massas acopláveis com peso de 50 gf;

- 03 ganchos lastro;

- 03 fios com ganchos;

- 01 régua milimetrada;

- 03 roldanas móveis com gancho;

- 01 conjunto móvel de polias paralelas com gancho;

- 01 dinamômetro;

• Tipos de montagem das roldanas:

[pic 1]

[pic 2]    Talha exponencial                [pic 3]   Cadernal paralelo

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• Tratamento de dados:
  

A partir do roteiro e das mensurações realizadas foram feitos os cálculos mostrados a seguir a fim de se obter uma aproximação da vantagem mecânica.

Glossário:
FR =Força resistente;
FM = Força equilibrante do sistema;
Dr = Distância resistiva inicial;
Dm= Distância motriz inicial;
Drf= Distância resistiva final;
Vmer=Vantagem mecânica estática real da roldana estudada;
Vmei= Vantagem mecânica estática ideal da roldana estudada;
Vmd= Vantagem mecânica dinâmica da roldana estudada;

Dr	Dm	Drf	Fr	Fm
0,15cm	0,27cm	0,23cm	0,36N	0,36N

 1 – Roldana fixa

Para a primeira experiência obtivemos os seguintes resultados:

Foi analisado que a roldana fixa não diminui o peso mas troca o sentido da força também pode-se comprovar a relação do braço maior e menor isto é quanto maior for o braço menor será a força aplicada.

Dr	Dm	Drf	Fr	Fm
0,12cm	0,17cm	0,50cm	0,84 N	0,42N

2 – Roldanas Móveis

Para a segunda experiência obtivemos os seguintes resultados:

No segundo procedimento, acrescentamos uma roldana móvel ao sistema de acordo com a roldana fixa e seguimos o mesmo processo, porém a massa de aço com (100,0 ± 0,1 g) e o acréscimo da massa da roldana móvel.

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Dr	Dm	Fr	Fm
0,3cm	0,16cm	2,26N	0,32 N

3– Talha Exponencial

Para a primeira experiência obtivemos os seguintes resultados:

Para a terceira experiência foi montada a figura de acordo com o guia, foi medido a força motora bem como a força resistente para a determinação da vantagem mecânica, para a talha exponencial de n=3.
N= número de roldanas móveis

4– Cardenal Paralelo

Para a primeira experiência obtivemos os seguintes resultados:

Dr	Dm	Fr	Fm
0,4cm	0,47cm	2,8N	0,46 N

Para a quarta experiência foi montada a figura de acordo com o guia, foi medido a força motora bem como a força resistente para a determinação da vantagem mecânica, para o cardenal paralelo com seis roldanas.

5 – Vantagem Mecânica

	Vmer	Vmd	Vmei
Roldana Fixa	1	2,4	1,4
Roldana Móvel	2	4,2	2,2
Talha exponencial	8	7,5	0,5
Cardenal paralelo	6	7	1

Vm = 1: não há nem vantagem nem desvantagem mecânica, isto é, não há redução nem acréscimo de esforço para equilibrar ou deslocar a força resistente;

Vm >1: que é a situação mais interessante, pois nesse caso a máquina reduz esforço;

Vm < 1: temos uma desvantagem mecânica, então neste caso não haverá interesse em se utilizar ou empregar a máquina.

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1 - Introdução

Na procura para melhorar as condições de trabalho, o ser humano, inventou formas de diminuir o esforço físico. Para isso, utilizou-se meios auxiliares que permitiam realizar trabalhos de forma mais rápida e fácil. Esses primeiros meios, ficaram conhecidos como máquinas simples e englobavam a alavanca, a roda e o plano inclinado.