Força Resultante na Mesa de Forças

 Força Resultante na Mesa de Forças

        Antônio Ari Farias de Oliveira                RA: C118JC-4                Turma: EC2S30

        Bremer Matheus Correia da Silva                RA: C34113-4                Turma: EC1Q30

        Carlos Alberto de Oliveira Junior                RA: C1197J-0                Turma: EC2S30

        Cristiano Ribeiro Curado                        RA: C13859-2                Turma: EC2S30

        Daniel Vieira de Sousa                        RA: C0902I-7                Turma: EC2R30

        Fillype Matheus Rodrigues                        RA: C12353-6                Turma: EC2S30

        Gilvan Ferreira do Nascimento                RA: C08GJC-9                Turma: EC2R30

        Lindemberg Batista Ribeiro                        RA: C22048-5                Turma: EC2R30

        Lindember Lourenço da Silva                RA: C25398-7                Turma: EC2R30

        Luan Martins Gomes                        RA: C1179I-3                Turma: EC2S30

Mecânica da Partícula, Cleber Alves

19 de novembro de 2014

Este experimento tem por objetivo demonstrar a força resultante em um sistema de equilíbrio imóvel, variando-se os ângulos das forças atuantes no sistema e comparando os resultados obtidos através de um dinamômetro, formulas algébrica e comprovar o conceito de força obtido.

Introdução Teórica

        Grandezas Físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja, que descrevem qualitativamente ou quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo dos fenômenos físicos. Em Física elas podem ser vetoriais ou escalares, como por exemplo: o tempo, a massa de um corpo, comprimento, velocidade, aceleração, força e muitas outras. Grandeza escalar é aquela que precisa de somente um valor numérico e uma unidade para determinar uma grandeza física, um exemplo é a nossa massa corporal. Grandezas como massa, comprimento e tempo são exemplos de grandeza escalar. Já as grandezas vetoriais necessitam, para sua perfeita caracterização, de uma representação mais precisa. Assim sendo, elas necessitam, além do valor numérico que mostra a intensidade, de uma representação espacial que determine a direção e o sentido. Aceleração, força e velocidade são exemplos de grandezas vetoriais. O método experimental consiste em aplicar duas forças em uma mesa de força sobre polias posicionadas em ângulos(aberturas) determinadas. Sobre a terceira polia ajusta-se o valor da força e o posicionamento desta polia em função do ângulo até que se estabeleça o equilíbrio entre as três forças. Essa terceira força é chamada força de equilíbrio (F3 = P3). Essa força não é a mesma força resultante, ela possui o mesmo módulo, mesma direção, porém sentido oposto, visto que deve equilibrar o sistema.

Materiais Utilizados

Balança;

Kit de massas cilíndricas com suporte;

Kit mesa de forças;

Dinamômetro;

Suporte e garra.

Procedimento / Resultados

        Primeiramente neste experimento usou-se uma balança de precisão para medir as massas dispostas em gramas onde fora convertida para quilogramas. Em seguida utilizou-se a mesa de forças que é um dispositivo que torna possível a verificação experimental da soma de vetores. Esta mesa é composta de um disco circular graduado em graus, no qual podemos fixar roldanas móveis. Nestas penduramos massas através de um fio, que vai encontrar o anel metálico fixo ao pino no centro da mesa. O peso destas massas correspondem as forças a serem equilibradas. O equilíbrio ocorre quando o anel fica centralizado em relação ao pino.

[pic 1]

Figura 1- Esquema da Mesa de Forças

        Também foi utilizado o dinamômetro um dispositivo utilizado para medir a força resultante, este dispositivo é dotado de estrutura, mola, gancho em uma extremidade da mola e graduação na estrutura. Em uma das extremidades da mola encontra-se presa a estrutura graduada e outra extremidade o gancho, que se localiza fora da estrutura. Observe:

[pic 2]

                                                                                Figura 2- Dinamômetro

O princípio de funcionamento consiste na deformação que a mola sofre em razão da ação de uma força que é proporcional a esta força aplicada, sua intensidade é indicada na graduação existente na estrutura que é medida em Newton. E assim foi montado o experimento, veja:

[pic 3]

                                                                 Figura 3- Esquema de montagem.

Logo após a montagem do experimento foi escolhido valores para as forças componentes  e   afastando os suportes do anel que une os três fios em ângulos de modo que ao equilibra-las a carga máxima do dinamômetro não seja ultrapassada. E os valores lidos encontra-se na tabela abaixo:[pic 4][pic 5]

[pic 6]

Medida	(N)[pic 7]	θ1	(N)[pic 8]	θ2	(N)[pic 9]	θ3
1	5,78	167°	11,5	193°	1	30°
2	6,76	155°	13,5	160°	1,3	45°
3	11,7	153°	18,4	147°	2	60°
4	16,6	131°	23.3	139°	2	90°
5	21,4	130°	28,35	120°	2,2	110°

Tabela 1- Coleta de dados experimentais.