Tecnologia Em Mecânica Modalidade Processos De Produção
Por: Emerson Souza Gonçalves • 30/11/2018 • Relatório de pesquisa • 1.206 Palavras (5 Páginas) • 468 Visualizações
FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO – FATEC
Tecnologia Em Mecânica Modalidade Processos De Produção 1° Semestre
RELATÓRIO DA EXPERIÊNCIA N°6:
Equilíbrio Estático do Corpo Rígido - Escada
SÃO PAULO 2018
Objetivo
O ensaio tem por finalidade observar e verificar a validade das leis de equilíbrio de um sólido sujeito a ação de várias forças. Utilizando-se de cargas e dinamômetros (molas) será feita a análise das reações vinculares em articulações.
Introdução
Entendemos por corpo rígido aquele que é absolutamente indeformável, pois todos os pontos a ele associados têm o mesmo comportamento quando submetidos à ação de forças. Se uma partícula está em equilíbrio, a resultante das forças externas que atuam sobre ela é nula. Para o caso de um corpo rígido, devemos considerar, também, os pontos de aplicação das forças e a possibilidade de sofrer rotação.
Resumo teórico
O torque, ou momento de uma força, é uma grandeza vetorial que mede a capacidade que uma força F tem de causar rotação a um corpo em torno de um ponto fixo. A Figura 1 mostra um corpo que tende a girar em torno do ponto fixo O, sob a ação de uma força F que age sobre um ponto P. O vetor r define a posição de P em relação ao ponto O. Definimos o torque em relação ao ponto O através do produto vetorial.[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
M = r × F ⇒ M[pic 6]
= r . F .senθ
F[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]
0 r θ
θ
Linha de ação da força
Figura 1:
Corpo rígido sujeito a uma força, F aplicada a um ponto P, tendendo a girar em torno do ponto O.
Observando a Figura 1, vemos que o produto r senθ é igual ao braço l , de modo que o módulo do torque pode ser dado por:
M = F. ( = senθ )
Quando o corpo está em equilíbrio, são obedecidas simultaneamente as condições de
equilíbrio.
[pic 11][pic 12]
Fext = 0 e Mext = 0
Nesta experiência, estudaremos o equilíbrio de uma barra colocada em um arranjo onde uma mola executará o papel de dinamômetro, e nos fornecerá o valor da tração na corda. Assim, a experiência é o estudo de uma barra submetida a ação de forças externas.
Fórmula de tração experimental no fio.
T Exp = k. Δ x
Fórmula de tração teórica no fio.
TTEO = PC + PAB
Senθ[pic 13]
Fórmula do erro relativo
𝑉𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑉𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑜 𝐸𝑟 = | 𝑉 | 𝑥100[pic 14] 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑜 |
- Matérias Utilizados:
Barra [pic 15] | Tirante (Barbante ou fio de corda) [pic 16] | Apoio vertical [pic 17] |
Mola [pic 18] | Pesos com Gancho [pic 19] | Balança digital [pic 20] |
Régua [pic 21] | Transferidor de Grau [pic 22] | Fita adesiva [pic 23] |
- Metodologia
1ª parte: Tração aplicada no centro de gravidade.
- Monte o arranjo mostrado na figura 2.
[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29]
Figura 2: Tração aplicada no centro de gravidade
- Meça o peso da barra AB.
- Com o auxílio de uma régua, encontre o centro de gravidade (ponto G) da barra AB. Posicione os ganchos inferior e superior no ponto G, prendendo-os com fita adesiva.
- Fixe a barra no ponto A com um pino (articulação) e no ponto G, com o tirante menor, que por sua vez deverá ser preso à mola (vide fig.2).
- Posicione um porta-massor, também no ponto G, mas na parte inferior da barra. Determine um peso Pc de modo que a barra AB faça um ângulo de 90º com o apoio vertical.
- Anote a deformação da mola e calcule a tração experimental no fio.
- Meça o ângulo θ , entre o tirante e a barra AB (vide fig. 2).
- Mostre que a tração pode ser calculada pelo cálculo de tração teórica.
- Calcule o erro percentual entre a tração experimental e a teórica.
- Retire o pino da articulação, verifique o que ocorre com a barra e explique o movimento da mesma.
- Calcule as componentes da reação da articulação (ponto A) sobre a barra AB.
2ª parte: Tração aplicada no ponto B.
- Mude a posição do gancho superior para o ponto B, prendendo-o à mola com o tirante maior, conforme a figura a seguir:[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36]
Figura 3: Tração aplicada no ponto B
- Determine um novo peso Pc de modo que a barra AB faça um ângulo de 90º com o apoio vertical.
- Anote a deformação da mola e calcule a tração experimental no fio.
- Meça o ângulo θ , entre o tirante e a barra AB (vide fig. 3).
- Calcule a tração teórica.
- Calcule o erro percentual entre a tração experimental e a teórica.
- Retire o pino da articulação, verifique o que ocorre com a barra e explique o movimento da barra.
- Calcule as componentes da reação da articulação (ponto A) sobre a barra AB.
Resultados obtidos
1ª parte: Tração aplicada no centro de gravidade.
Peso da carga:
[pic 37]
Deformação da mola:
[pic 38]
Ângulo θ , entre o tirante e a barra AB:
[pic 39]
Rigidez da mola
[pic 40]
2ª parte: Tração aplicada no ponto B.
Peso da carga:
[pic 41]
Deformação da mola:
[pic 42]
Ângulo θ , entre o tirante e a barra AB:
[pic 43]
Rigidez da mola
[pic 44]
Análise dos resultados
1ª parte: Tração aplicada no centro de gravidade.
Tração experimental[pic 45]
Tração teórica[pic 46]
Erro percentual
[pic 47]
Componentes da reação da articulação (ponto A) sobre a barra AB.
[pic 48][pic 49]
2ª parte: Tração aplicada no ponto B
Tração experimental[pic 50]
Tração teórica[pic 51]
Erro percentual[pic 52]
Componentes da reação da articulação (ponto A) sobre a barra AB.[pic 53][pic 54]
Conclusão
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://renatopugliese.files.wordpress.com/2016/03/apostila-do-laboratc3b3rio-de-fc3adsica-1-veteranos.pdf
Apostila do Prof. João carlos. Fatec 2018
FONSECA, Jairo Simon ; MARTINS, Gilberto de Andrade.Curso de Estatística . 6. ed. São Paulo: Atlas, 2011. 320 p.
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