Forças Coplanares

OBJETIVO:

Determinar a força resultante de varias forças coplanares concorrentes com o uso do dinamômetros e um painel metálico, analisando a variação das forças.

INTRODUÇÃO

Para se medir forças entre vetores, devemos conhecer o seu modulo, que tem como unidade o Newton N. O movimento ou comportamento de um corpo pode ser estudado em função da somatória vetorial das forças atuante sobre ele, e não de cada uma individualidade. Porém, uma determinada força pode ser decomposta em sub vetores, analisando determinado comportamento. Levando em consideração que a compreensão da força como uma grandeza vetorial à primeira lei de Newton.

Deste modo , podem-se aplicar varias forças a um corpo e se sua resultante for nula ele se comportara como se não estivesse nenhuma força aplicada sobre ele em outras palavras entrou no seu estado de equilíbrio. O experimento ajuda a demostra o comportamento de três forças aplicadas em um único ponto.

FUNDAMENTAÇÂO TEORICA

A força representa a ação de um corpo sobre o outro e é caracterizado pelo seu ponto de aplicação, sua intensidade, direção e sentido . A intensidade de uma força é expressa em Newton (N), a direção de uma força é a reta ao longo da qual a força atua, sendo se caracterizando pelo ângulo que forma com um eixo de referencia e o sentido é para onde a força esta sendo aplicada.

O equilíbrio de um ponto material é a resultante de todas as forças que atuam sobre o ponto é nula. Este principio é com sequencia da primeira lei de Newton: “se a força resultante que atua sobre um ponto material é zero, este ponto permanece em repouso ou esta se movendo ao longo de uma reta com velocidade constate”.

METODOLOGIA

No experimento foi utilizado um painel metálico para a fixação dos três dinamômetros, fios de nylon, gancho com varias massas e uma escala angular.

Dois dinamômetros superiores foram conectados com o fio de nylon e o terceiro dinamômetro foi pendurado e tracionado no ponto médio da conexão anterior. Os três dinamômetros foram presos magneticamente ao painel.

1-Posicionou-se os dinamômetros de modo que eles formassem um ângulo de 120° entre si e todos ficaram com forças iguais e depois usou-se a lei de cossenos para fazer uma comparação com o modulo da força F3.

2-Posicionou-se os dinamômetros superiores de modo que eles formarem um ângulo de 90° entre si depois calculou-se a força resultante.

3-Posicionou-se os dinamômetros superiores de modo a formarem um ângulo de 30° com a vertical. O dinamômetro F3 continuou na vertical. Isso para observar oque acontecia com a força resultante quando diminuía-se o ângulo.

4-Por ultimo substituiu-se o dinamômetro por um gancho com massas acopladas. Para determinar o seus pesos analiticamente.

RESULTADOS E DISCURÇÕES

1- A força de cada dinamômetro foi de 54N.

Fr² = F1+F2+ 2F1 F2.cos(α)