Composição de forças

        1º ANO[pic 1]

1ª SEMESTRE

                

FISICA – PRÁTICA

TRABALHO Nº 4

Composição de forças concorrentes

num ponto

Vila Real, 04 de Dezembro de 2010

1. SINTESE:

     Basicamente, este relatório tem como principal objectivo o estudo de uma força como grandeza vectorial, assim como o estudo das condições de equilíbrio de um ponto material.

1. INTRODUÇÃO:

     Muitas grandezas físicas ficam completamente determinadas se for dada apenas a sua grandeza, expressa nas unidades convenientes – as grandezas escalares. Contudo a determinação completa de outras grandezas físicas, as grandezas vectoriais, exige ainda o conhecimento de uma direcção e de um sentido.

     Se se considerarem três forças complanares, concorrentes num ponto O, sendo P’’ e P ortogonais entre si, a condição de equilíbrio no ponto O é dada pela equação vectorial:[pic 2][pic 3]

[pic 4]

     Esta equação pode ser confirmada experimentalmente, aplicando duas forças

conhecidas P’’ e P , e medindo um ângulo, α.[pic 5][pic 6]

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

        Montagem utilizada:

[pic 7]

Legenda:

R - Roldana com parafusos que permitem o seu deslocamento ao longo e em tomo da barra, para que P’’ seja horizontal e P s , P' ' e T sejam complanares.

Ps - Peso correspondente a uma massa marcada ( ms ) suspensa.

P' - Peso do prato PP  mais o peso PM das massas marcadas colocadas no prato.

T  - Tensão do fio.

α - Ângulo indicado no transferidor correspondente a situação de equilíbrio em que P' ' é perpendicular a Ps.

     Aplicando as equações anteriores a esta montagem podemos escrever:

mM = mS tg(α) - mP

     Esta equação mostra que, para este sistema de forças complanares e na condição de P'' ser perpendicular a Ps , a variação de mM com tg(α) é linear, de coeficiente angular igual a ms e ordenada na origem de valor absoluto mp.

Modo de Proceder:

- Começamos por nos certificarmos que o suporte está horizontal, com a ajuda de um nível.

 - Suspendemos verticalmente uma das massas maiores, mS. Medimos a massa do prato.

 - Aplicamos uma das massas marcadas e deslocamos a roldana de modo que P’’ seja perpendicular a P s, assegurando-nos que as três forças P’’, P s e T  são complanares.

 - Conseguidas as condições anteriores lemos e registamos os valores de α.

 - Repetimos  este procedimento para os valores possíveis de mM, aumentando sucessivamente as massas no prato.

1. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS:

    Construção do gráfico de mM em função de tan(α):

[pic 8]

tan(α)                          mM [pic 9]     +- 0.25 °                +-0.001 Kg
0,648361		0,01
0,151589		0,02
1,178754		0,03
2,291388		0,06
0,569516		0,07
1,200127		0,08
0,093193		0,11
1,930844		0,12
-1,73795		0,13
-2,49979		0,16
-0,82577		0,17
-0,19259		0,18

[pic 10]

1. CONCLUSÃO:

     A partir de um tópico abordado no procedimento do trabalho podemos retirar informação importante para podermos comparar os valores obtidos experimentalmente com os valores teóricos, e assim, fazer uma boa conclusão do trabalho feito.

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