Resumo de física

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 Experimento 1 (Forças colineares do mesmo sentido e sentido inverso)

           

                Ao realizar-se o primeiro experimento, com o auxílio do dinamômetro foi determinado o peso do gancho 1 (≈ 0,06 N) que é resultado de sua massa (≈ 0,006122 kg) coagindo com a aceleração da gravidade (≈ 9,8 m/s²). Após a verificação, o gancho 1 foi solto em queda livre de uma altura aproximada de 10 cm, e concluiu-se que a única força atuando no mesmo foi a Força Peso (desprezando a resistência do ar), pode-se calcular também o valor da Força Resultante do sistema que no caso é igual a Força Peso.

Ao dependurar o gancho 1 no dinamômetro observa-se que a força atuante no sistema são a Força Peso (P≈ 0,06N) e Força Equilibrante (Fe≈ 0,06N).

FIGURA 6

Conforme a figura acima observa-se que a Força Peso e a Força Equilibrante possuem o mesmo modulo, direção e sentidos opostos, sendo então colineares.

Após dependurar o segundo gancho com uma massa acoplável, denominado gancho 2, verificou-se que o peso do conjunto é aproximadamente 0,28N.

FIGURA 7

Como indicado na figura acima o valor modular da Força Resultante (Fr) atuando sobre o gancho 1 é igual a 0, pois a Força Equilibrante (Fe) possui o mesmo modulo direção e sentido oposto da somatória das Forças Peso levando então o sistema a se encontrar em equilíbrio estático.

Ao puxar o conjunto gancho 2 um centímetro para baixo criou-se uma nova força vetorial (F), após ser solto esse vetor desaparece e a Força Elástica que atuava no sentido oposto dessa força vetorial faz com que o corpo suba dissipando a energia e colocando o corpo novamente em equilíbrio.

Caso o dinamômetro fosse removido, a Força Resultante (Fr) atuando sobre o gancho 1 seria igual a somatória das Forças Peso (P1+P2). Por estarem no mesmo plano, possuírem a mesma direção e sentido, as forças atuantes são colineares e coplanares.

3.2 Experimento 2 (Composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 120° entre si)

                Após posicionar-se os dinamômetros de modo a formarem um ângulo de 120° entre si, foi medido os valores das Forças (F1 e F2), respectivamente com modulo de (0,83N e 0,83N) e após a decomposição das forças, foi encontrado o valor modular da Força Equilibrante (Fe) que é aproximadamente 0,83N. Para a determinação deste valor foi feita a decomposição vetorial conforme a figura a seguir:

FIGURA 8

Fx1 – Fx2 = 0                  Fy2 = Fy1

Fy1 = F1.sen30°              Fr = Fy1 + Fy2 = 0,83N

Fy1 = 0,415N

 

1. Experimento 3 (Composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 90° entre si)

Após posicionar-se os dois dinamômetros de modo a formarem um ângulo de 90° entre si, foi medido os valores das Forças (F1 e F2), respectivamente com modulo de (1,00N e 1,05N) e após a decomposição de forças, foi possível encontrar o valor modular da Força Equilibrante (Fe) que é aproximadamente 1,45N. Para a determinação deste valor foi feita a decomposição vetorial conforme a figura a seguir: