Mesa de força

Elison da Costa Machado Conceição - 12151400773

Francisco S. Oliveira Filho - 12151401986

Carlos Henrique Siqueira Silva - 12151401261

Matheus Nery Pacheco – 12152400667

LABORATÓRIO DE MECÂNICA – MESA DE FORÇAS

ENGENHARIA CIVIL

Professor: Vlamir Teixeira

Turma: 3A CIVIL

SÃO PAULO

2015

SUMÁRIO

1. OBJETIVO 3

2. INTRODUÇÃO 3

3. MATERIAIS UTILIZADOS 4

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4

5. MEMORIAL DE CÁLCULO E RESULTADOS FINAIS 8

5.1 Cálculo com três forças: 8

5.2 Cálculo com quatro forças: 9

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 9

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10

1. OBJETIVO

Determinar a força resultante em ponto fixo da “mesa de forças” entre três e quatro forças, com massas diferentes. Assim, mantendo em equilíbrio o sistema e com mudança de ângulo entre as forças.

2. INTRODUÇÃO

Isaac Newton (1642-1727) aceitou e desenvolveu as ideias de Galileu e, em sua obra Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, enunciou as três leis fundamentais do movimento, conhecidas hoje como Leis de Newton.

Newton estabeleceu uma lei básica para análise geral das causas e movimentos, relacionando as forças aplicadas a um ponto de massa e as acelerações que provocam. Sendo a soma vetorial (resultante) das forças aplicadas e a aceleração adquirida, a Segunda Lei de Newton estabelece:

Podemos ter vários tipos de Forças atuando sobre o mesmo objeto e às vezes se faz necessário calcular a força resultante das mesmas, através da soma vetorial, onde os mais usados são os métodos do paralelogramo, da lei dos cosenos e da decomposição retangular.

A força que devemos aplicar a um sistema para equilibrar a resultante de certo conjunto de forças, pode ser chamada de força de equilíbrio, onde possui a mesma direção e mesmo sentido da força resultante, entretanto os sentidos são opostos.

Quando qualquer corpo é abandonado, sofre variações de velocidade, assim dizemos que a Terra interage com esses corpos, exercendo uma força chamada peso.

O peso de um corpo é a força de atração que a Terra exerce sobre ele.

Para o experimento realizado, a força considerada é a força peso, dada pela fórmula abaixo, onde g é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²):

3. MATERIAIS UTILIZADOS

• Mesa de Forças graduada em graus;

• Objetos de diferentes massas (massor);

• Porta-massor;

• Balança digital.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A mesa de forças é um dispositivo relativamente simples que torna possível a verificação experimental da soma de vetores e do equilíbrio das forças. Este dispositivo é composto de um disco circular graduado em graus, no qual fixamos roldanas móveis, e penduramos as massas através de um suporte chamado porta- massor, fixado a um cordão, que se encontra com um anel metálico em torno de um pino fixo no centro da mesa. As massas foram medidas individualmente em uma balança digital. Estas massas juntamente com a força gravitacional correspondem às forças a serem equilibradas. O equilíbrio ocorre quando o anel fica centralizado em relação ao pino central (figura 1). Quando o equilíbrio de forças foi configurado através da leitura visual, anotamos os ângulos de incidência para cada força do sistema.

FIGURA 1 - Mesa de Força em equilíbrio com TRÊS forças e ângulos diferentes.

Na figura 2, é possível notar o