Mesa de forças

Mesa de forças

(Parte 1 de 2)

DISCIPLINA FÍSICA EXPERIMENTAL I EP3Na

EXPERIMENTO 2: MESA DE FORÇAS

Grupo: ALAN PATROCINIO

Vila Velha (ES), 14 Setembro de 2010

1 OBJETIVO1
2 INTRODUÇÃO2
3 PROCEDIMENTOS2
4 DADOS3
4.1 AVALIAÇÃO DE INCERTEZAS E ERROS SISTEMÁTICOS3
4.1.1 Medida vertical3
4.1.2 Medida horizontal3
4.1.3 Discussão3
4.2 EQUILIBRIO EM DUAS DIMENSÕES4
4.2.1 Arranjo 1: P1 e P24
4.2.2 Equilíbrio das forças em x:4
4.2.3 Equilíbrio das forças em y:5
4.2.4 Arranjo 2: P2 e P37
4.2.6 Equilíbrio das forças em y:8
4.2.7 Arranjo 3: P3 e P110
4.2.8 Equilíbrio de forças em x:10
4.2.9 Equilíbrio de forças em y:1
5 ANÁLISE DOS DADOS13
6 CONCLUSÃO14
7 ANEXOS15
8 REFERÊNCIAS16

1 OBJETIVO

Operar com vetores a partir de exemplos experimentais. Determinar a resultante de duas forças utilizando o método gráfico e geométrico.

2 INTRODUÇÃO

Forças são definidas como grandezas vetoriais em Física. Com efeito, uma força tem módulo, direção e sentido e obedecem as leis de soma, subtração e multiplicação vetoriais da Álgebra. Este é um conceito de extrema valia, pois comumente o movimento ou comportamento de um corpo pode ser estudado em função da somatória vetorial das forças atuantes sobre ele, e não de cada uma individualmente. Por outro lado, uma determinada força pode também ser decomposta em subvetores, segundo as regras da Álgebra, de modo a melhor analisar determinado comportamento. Advém da compreensão da força como uma grandeza vetorial a definição da Primeira Lei de Newton. Esta lei postula que: Considerando um corpo no qual não atue nenhuma força resultante, este corpo manterá seu estado de movimento: se estiver em repouso, permanecerá em repouso; se estiver em movimento com velocidade constante, continuará neste estado de movimento.

Para este experimento estaremos utilizando um dinamômetro, que é um aparelho capaz de medir forças. Um dinamômetro pode ser construído a partir de uma mola presa a um suporte, e de uma escala (de comprimentos) solidária ao suporte da mola.

3 PROCEDIMENTOS

Para a execução das atividades foram observados os procedimentos sugeridos no roteiro.

4 DADOS 4.1 AVALIAÇÃO DE INCERTEZAS E ERROS SISTEMÁTICOS

4.1.1 Medida vertical

P3 = 1,64 ± 0,01 N Podemos verificar que a incerteza ideal para estas medidas é ± 0,02.

4.1.2 Medida horizontal

P3 = 1,52 ± 0,01 N Podemos verificar que a incerteza ideal para estas medidas é ± 0,5, notar que estaremos utilizando estas medidas para efeito dos cálculos do equilíbrio em duas dimensões, além de adotar esta incerteza para as demais medidas com o dinamômetro.

De acordo com as observações citadas acima, foram estipuladas novas incertezas, para que melhor se adapte a realidade do experimento, pois não foram considerados os atritos entre outras perdas, além da acuidade do aparelho.

4.2 EQUILIBRIO EM DUAS DIMENSÕES

Dinamômetro: 1,20 ± 0,01 N Posição angular: α 113,0 ± 0,5 (graus) – Dinamômetro

Σ Fx = 0

4.2.2 Equilíbrio das forças em x: Σ Fx = Dx + P1X + P2x = 0, portanto no equilíbrio P2x = P1X + Dx

Cálculo de Dx Cosseno do ângulo de (113,0± 0,5) graus

Dx = D xCos (α)

Cálculo de P1x Cosseno do ângulo de (1,0± 0,5) graus

P1x = P1 x Cos (β)

Cálculo de P2x Cosseno do ângulo de (147,0± 0,5) graus:

P2x = P2 x Cos (θ)

4.2.3 Equilíbrio das forças em y:

Σ Fy = 0 Arranjo 1: P1 e P2 Σ Fy = Dy + P1y + P2y = 0, portanto no equilíbrio Dy + P1y = P2y.

Cálculo de Dy Seno do ângulo de (113,0± 0,5) graus:

Dy = Dx Sen (α)

Cálculo de P1y Seno do ângulo de (1,0± 0,5) graus:

P1y = P1 x Sen (β)

Cálculo de P2y Seno do ângulo de (147,0± 0,5) graus:

P2y = P2 x Sen (θ)

No equilíbrio P2y = Dy + P1y

Dinamômetro: 1,72 ± 0,01 N Posição angular: α 119,8 ± 0,5 (graus) – Dinamômetro

4.2.5 Equilíbrio das forças em x:

Σ Fx = 0 Σ Fx = Dx + P2X + P3x = 0, portanto no equilíbrio Dx = P2X + P3x.

Cálculo de Dx Cosseno do ângulo de (119,8± 0,5) graus:

Dx = D x Cos (α)

Cálculo de P3x Cosseno do ângulo de (117,0± 0,5) graus:

P3x = P3 x Cos (β)

Cálculo de P2x Cosseno do ângulo de (150,0± 0,5) graus:

P2x = P2 x Cos (θ)

4.2.6 Equilíbrio das forças em y:

Σ Fy = 0 Σ Fy = Dy + P3y + P2y = 0, portanto no equilíbrio P3y = Dy + P2y.

Cálculo de Dy Seno do ângulo de (119,8± 0,5) graus:

Dy = D x Sen (α)

Cálculo de P3y Seno do ângulo de (117,0± 0,5) graus:

P3y = P3 x Sen (β)

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