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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE FÍSICA EXPERIMENTAL PROFESSORA: MANUELA CASTRO TURMA: 31 A

EQUILÍBRIO
João Paulo Santos de Sousa

FORTALEZA – CEARÁ MAIO – 2012

INTRODUÇÃO

Nesta prática de física, foi apresentada uma partícula em equilíbrio quando a resultante das forças que atuam sobre ela é zero.

T5 T2

A B
T4 T3 T1 T1 T6 T6

P1

P2 =Pd

Figura 1- Equilíbrio [1]

A figura 1 mostra um sistema em equilíbrio. Sobre o corpo 1 agem as forças P1 e a tração T1 como indicado. Estando o corpo 1 em equilíbrio, podemos afirmas que o módulo de T 1 = módulo de P1.No primeiro nó(A) agem as forças T1, T2 e T3. Como há equilíbrio, a resultante de T2 e T3 é diretamente oposta à T1. Se o valor de P1 for conhecido, pode-se determinar astrações T2 e T3. Está prática constituiu-se de duas partes. A primeira deu-se em achar as relações de condição de equilíbrio com o auxílio da professora, que inicialmente indicou que o somatório das forças tem que ser numericamente igual à zero.

Condição de equilíbrio ∑ =0

P1 + T1 = 0  P1 = -T1 Nó A: T1 + T2 + T3 = 0 Nó B: T4 + T5 + T6 = 0 Pd = P2  Pd + T6 = 0  Pd = -T6

Para determinaros módulos de T2 e T3 deve-se formar um paralelogramo, segundo as direções de T 2 e T3 e que tenha, como diagonal, um vetor que represente uma força diretamente oposta à T 1 (figura 2). T1 T2 T3

T1 Figura 2 – Método do Paralelogramo (Nó A) [1]

No nó B, em equilíbrio, agem as forças T 4, T5 e T6. Sendo o fio de massa desprezível, T4 = T3 (módulo). Para determinar T5 e T6, construiu-se umparalelogramo, segundo suas direções e que tenha como diagonal um vetor que represente uma força diretamente oposta a T 4 (figura 3). Conhecendo T4, podem-se determinar os valores de T5 e T6, e finalmente encontrar o valor da massa P2. T5 T4 T4 T6 Figura 3 – Método do Paralelogramo (Nó B) [1]

OBJETIVOS Determinar o peso de um corpo através da resolução de um sistema de forças. Medir as reaçõesnos apoios de uma vida bi-apoiada, quando uma carga móvel é deslocada sobre a mesma. Verificar as condições de equilíbrio. MATERIAL 1ª parte – Massas aferidas (duas de 50 g); Estrutura de madeira; Massa desconhecida; Balança digital; Transferidor montado em suporte; Material para desenho (papel, régua, esquadro e transferidor); 2ª parte – Massa aferida de 50 g; Dinamômetros de 2 N; Estrutura desuporte; Barra de 100 cm de comprimento;

PROCEDIMENTOS Parte 1 1 – Suspendeu-se um peso P1 = 100 gf no nó A e um peso desconhecido, Pd, no nó B. 2 – Mediram-se os ângulos descritos e reproduziu-se no papel a geometria para cada nó (usando-se 5 cm = 100 gf); 3 – Aplicou-se o método descrito anteriormente e determinou-se o peso desconhecido, Pd. T1 = 100 gf T3 = ? T3 = 66 gf T1 = 100 gf T2 = ? T2= 94 gf 5 cm 3,3 cm T 3 = T4 T4 = 66 gf T5 = ? T5 = 30 gf 3,3 cm 1,5 cm

5 cm 4,7 cm

T5 = 30 gf 1,5 cm T6 = ? 3,8 cm T6 = 76 gf = Pd = P2

4 – Determinou-se o peso Pd utilizando-se a balança digital. Pd = 72,35 gf. O resultado obtido na prática foi bom, pois ficou dentro da margem de erro aceitável que é de 10%.

Parte 2 1 - Determinou-se o peso da barra. P2 = 1,94 N. 2 – Fez-se amontagem da figura 4. O dinamômetro A deve estar a 20 cm da extremidade esquerda da barra e o dinamômetro B a 20 cm da extremidade direita.

A

B

Figura 4 – viga bi-apoiada com um peso sobre a mesma. [1]

3 – Fez-se a massa de 50 g percorrer a barra de 10 cm em 10 cm, a partir do zero, anotando os valores das equações RA e RB (leituras dos dinamômetros); X (cm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100 RA (N) 1,69 N 1,65 N 1,61 N 1,46 N 1,42 N 1,28 N 1,24 N 1,09 N 1,05 N 1,01 N 0,87 N RB (N) 0,91 N 0,85 N 0,89 N 1,04 N 1,08 N 1,22 N 1,26 N 1,41 N 1,45 N 1,49 N 1,63 N RA + RB (N) 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N 2,5 N

4 – Trace, abaixo, em um mesmo gráfico, as reações RA e RB em função da posição X (cm);

QUESTIONÁRIO

1 – Qual o erro percentual obtido na...
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