INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL BACHARELADO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS

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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFROBRASILEIRA

INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL BACHARELADO EM ENGENHARIA DE ENERGIAS

ANDERTON MONTEIRO DA SILVA

CAYAN FERREIRA DE OLIVEIRA

FRANCISCO JERRY DE FREITAS SOUSA

LUIS CARLOS FREITAS DE ARAUJO

PRÁTICA 4: 2ª Lei De Newton.

Redenção – CE 2019

Sumário

Introdução 3

Objetivos 5

Matérias e métodos 5

Resultados e discursões 6

Conclusão ​ ​ 8

Referencias9

1 Introdução

Os trabalhos feitos por Isaac Newton relacionados à mecânica clássica e dinâmica dos corpos têm como um dos principais conceitos apresentados a ideia de força resultante que um determinado corpo possui no espaço.

Na mecânica clássica, podemos considerar força como uma interação que dois corpos fazem entre si, entretanto no estudo de um sistema é comum existir diversas forças agindo sobre um único corpo, nesse contexto surge a ideia de força resultante que pode ser considerada como uma força hipotética que possui o mesmo efeito que a soma de todas as outras forças que agem no sistema.

De acordo com a segunda lei de Newton a força resultante de um corpo é a derivada do seu momento linear em função do tempo, apresentando uma relação de proporcionalidade com a massa e a aceleração do sistema estudado (imagem 01).

Imagem 01

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Trazendo esses conceitos para o laboratório com maior profundidade, iremos trabalhar mais especificamente com o conceito de equilíbrio de forças relacionando as forças experimentais encontradas com a sua massa.

Dentro da mecânica, um corpo em equilíbrio se encontra em uma situação onde o somatório de todas as suas forças (força resultante) deve ser igual à zero. Devido à força resultante ser nula, a aceleração também pode ser considerada nula visto que um corpo em equilíbrio deverá manter uma das seguintes características segundo a primeira Lei de Newton: permanecer em repouso (equilíbrio estático) ou permanecer em movimento com velocidade constante (equilíbrio dinâmico).

Dentro do caso apresentado no laboratório, onde equilíbrio é estático, é interessante atribuir a direção das forças em um sistema de coordenadas cartesianas para uma melhor organização do cálculo, e usar a condição de equilíbrio estático onde força resultante é igual à zero. Como uma das forças apresentadas é o peso do objeto podemos calcular a massa o objeto pela condição de equilíbrio estático e pela fórmula da força peso onde a força resultante é igual à massa do objeto multiplicado pela a aceleração da gravidade.

É importante salientar que por conta da imperfeição humana de medição é praticamente inevitável dizer que haverá uma porcentagem de erro entre a massa calculada experimentalmente e a massa real do objeto, por isso deverá ser anexada na pratica uma margem de erro proposta pela própria experiência para haver uma melhor orientação e aproximação de dados obtidos.

2 Objetivos

Determinar o peso de um corpo por meio de um sistema de forças;

Verificar as condições de equilíbrio.

3 Matérias e métodos

3.1 Materiais

01 Balança digital;

01 Painel multiuso;

01Transferidor de fixação magnética;

02 Dinamômetros com fixação magnética;

01 Fio em T;

01 Peça de massa desconhecida;

Material para desenho (papel e régua).

3.2 Métodos

Ao terminarmos de montar o painel de multiuso, verificamos se os dinamômetros estavam calibrados. Ou seja, exatamente zero quando nenhum peso estava presente ou tensionando as molas.

Figura 1 Painel montado.

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Fonte: Autoria própria.

Após isso, comparamos o painel montado com um diagrama de um sistema de equilíbrio, para verificar a angulação dos dinamômetros.

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Em seguida fizemos a leitura dos dinamômetros, D1 e D2 e dos ângulos Ɵ e α com o auxílio do transferidor magnético.

Tendo em seguida a realização dos cálculos algébricos para descobrir o peso do objeto, levando em conta os dados dos dinamômetros e o valor dos ângulos que não podem ser iguais, mas podem ser diferentes de zero.

4 Resultados e discursões

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4.1 Cálculo

O Cálculo realizado abaixo foi utilizado para saber os ângulos de D1 e D2, com os dados obtidos conseguimos descobrir o peso da peça de metal utilizada para tensionar a mola sem a utilização de uma balança, mas o peso da peça não era exatamente preciso o calculo tinha uma taxa de erro relativo de aproximadamente 10% se o erro for superior a 10% o experimento tinha de ser realizado mais uma vez até que que a taxa diminua, com os cálculos realizados nessa pratica conseguimos descobrir o peso da peça com apenas 8,9% na taxa de erro relativo.