A Mesa de Força

[pic 1]

Faculdade de Tecnologia Termomecânica – FTT

CEFSA

Turma: E.C.A. 1

Relatório de Física
(Equilíbrio da Partícula)

Luiz Guilherme Oliveira Silva RA: 0264

Yago Yuri  RA:0390

São Bernardo do Campo, 2015

Introdução Teórica

A condição para que um ponto material permaneça em equilíbrio, é que a resultante de todas as forças que atuam sob este ponto material seja zero.

[pic 2]

No caso de um sistema sujeito a duas forças, o ponto material estará em equilíbrio se estas forças tiverem o mesmo módulo, direção e sentidos opostos. Se este não for o caso, é possível obter o equilíbrio, aplicando-se uma terceira força coplanar às forças anteriores. Para se encontrar o valor desta terceira força e o ângulo que deverá fazer com as outras duas forças, existem métodos algébricos e gráficos.

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Metodologia

Materiais Utilizados:

• Mesa de força;
• Polias com presilhas;
• Suportes para massas;
• Anel plástico com fios leves;
• Dinamômetro;
• Conjunto de massores.

Método prático:

• Montar a mesa de forças conforme mostra a ilustração:

[pic 3]

• Nas extremidades de 2 dos fios ligados ao anel central, colocar as cargas penduradas, completando o valor da força que deve ser colocada na posição correspondente; cada carga possui 50,65g de massa
• Colocar na extremidade do 3º fio o dinamômetro e orientá-lo para equilibrar o sistema;
• Anotar os valores obtidos da força equilibrante e ângulo, comparar com os valores teóricos e calcular os erros.

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Resultados

1 – Para as três forças iguais:

Ângulo obtido entre as duas cargas: (120 ± 0,5)º

Força: (0,50 ± 0,005)N

Utilizando a força encontrada

[pic 4]

Projetar as forças, da seguinte forma:

[pic 5]

Dessa forma: 2.(0,50 cos θ) = T1

Dotando T1 = P = 0,5N

2.(0,50 cos θ) = 0,50N

• 0,50cos θ = 0,50/2
• cos θ = 0,50/2.0,50
• cos θ = 0,50/1,0
• cos θ = 0,5

θ’ = 60º e  θ’’ = 300º ou -60º

Distancia entre as forças =2θ =120º

Comprovação dos cálculos

Massa = 50,65g

P= (0,050  0,01) x (9,8  0,0)[pic 6][pic 7]

P= 0,05 x 9,8  [0,05 x         9,8(0,01/0,05 + 0,0)][pic 8]

P= (0,49  0,098)[pic 9]

P= (0,50  0,1)N[pic 10]

Dessa forma, como os pesos são iguais: P=T

T = 2(T x cos θ)

T= 2 T x 0,5

T=T= (0,5 ± 0,1)

2 – Para forças diferentes

Ângulo obtido: (162 ± 0,5)º entre F1 e F2

   (196 ± 0,5)º entre F1 e F3

Força dinamômetro = (0,50 ± 0,05)N

1. F1= (T1 .cos0º) + (T1 .sin0º)
2. F2 = (T2 .cos 162º) + (T2 .sin162º)
3. F3 = (T3 .cos196º) + (T3 .sin196º)

T1cos0º+ T2cos162º + T3cos196º = 0

T1 – 0,951 x T2 – 0,961 x T3 = 0

Massas 2 e 3 continuam iguais = 50,65g

Massa 1 passa a ser = 101,3g

P1 = M1 x G

P1 = (0,1013 ± 0,01)g x (9,8 ± 0,0)m/s²

P1 = 0,10 x 9,8 ± [0,10 x 9,8(0,01/0,10 + 0,0)]

P1 = (0,98 ± 0,098)N

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