Procedimento experimental. Princípio da superposição

INTRODUÇÃO

O princípio da superposição é um princípio fundamental na física que diz que a força resultante que atua sobre um determinado corpo é a soma das forças exercidas por cada agente externo caso atuassem isoladamente:

F⃗R = F⃗1 + ... + F⃗n

A força resultante é uma força fictícia, no sentido de que não é a manifestação da interação entre dois entes físicos, mas a combinação das interações de um corpo com os múltiplos agentes que o cercam. Apesar do forte apelo à intuição, de modo algum é algo trivial que o resultado dessas interações seja a simples soma de seus efeitos individuais. Por exemplo, no caso da força que dois corpos metálicos carregados eletricamente C1 e C2 exercem conjuntamente sobre um corpo de prova, tal princípio não seria válido uma vez que a presença de C2 altera a distribuição de cargas de C1 e vice-versa. No entanto, se se considerar as forças exercidas por partículas puntuais, o princípio continua válido. O que acontece nesse exemplo é que o arranjo final das partículas nas esferas difere nos dois casos (C1 isoladamente e C1 em conjunto com C2).

A experiência feita neste relatório tem a finalidade de verificar o princípio da superposição em situações de equilíbrio estático, de acordo com a segunda lei de Newton, FR = 0.

OBJETIVOS

• Verificar o princípio da superposição em situações de equilíbrio

• Aplicar o princípio da superposição na análise das forças em um sistema de roldanas

MATERIAL UTILIZADO

• Painel metálico multifuncional

• Transferidor com a sensibilidade de um grau

• Imãs para fixação

• Dinamômetros de fixação magnética com escalas de 0 a 2 N

• Fios de poliamida

• Massas acopláveis com peso de 0,5 N

• Roldanas

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1.Princípio da superposição

(A) Sabemos q o trabalho no ponto P é nulo, logo, desmembrando as forças F1, F2 e F3 em suas componentes sobre os eixos x e y, o somatório das forças em x, y será nulo: {█( F1x+F2x+F3x=0 @ F1y+F2y+F3y=0)┤

Diagrama de divisão das forças (a)

Pelo diagrama:

F1x=F1 〖(cos〗⁡〖150)〗, F1y=F1(sen 150) ;

F2x=〖F2(cos〗⁡〖30)〗, F2y=〖F2(sen〗⁡〖30)〗;

F3x=F3(cos⁡270) , F3y=F3(sen 270) ;

Assim:

{ █(F1(cos⁡〖150)〗 +〖F2(cos〗⁡〖30)〗+F3(cos⁡〖270)〗=0 @F1(sen 150)+ 〖F2(sen〗⁡〖30)〗+F3(sen 270)=0)┤

1- F1(cos⁡〖150)〗