Mesa de força
MESA DE FORÇA
SÃO PAULO
2014
Objetivo:
Uma das condições para que um corpo se mantenha em equilíbrio é que a soma das forças nele aplicadas seja igual a zero. Nesse experimento verificaremos essa condição com o auxílio de uma pequena mesa de força na qual podemos aplicar forças em um pequeno anel, considerado um ponto material, em duas direções (x e y) e em vários sentidos.
Introdução:
Para que ocorra o equilíbrio de um ponto material é necessário que a soma das forças nele aplicadas seja igual a zero. Essa condição é expressa matematicamente da seguinte forma:
n
R Fi 0 i 1
Decompondo as forças nas direções x e y temos:
ˆ
Fn Fn cos n i Fn sen n ˆ j Onde Fn é a enésima força aplicada ao ponto.
Para a resultante das forças nos dois eixos temos, então; n
Rx Fi sin i 0
i 1
ˆ Ry ˆ 0
R Rx i j n R F cos 0 i y i i 1
A figura a seguir mostra a decomposição de uma força em suas componentes retangulares nos eixos x e y com o ângulo θ formado com a horizontal no sentido anti-horário.
Força decomposta em suas componentes retangulares.
Material Utilizado:
O material utilizado para esse experimento é o seguinte:
a) Mesa de força
b) Porta-massores
c) Massores
d) Papel graduado
e) Balança
f) Anel
g) Fios de nylon
Olhando a mesa de força de cima vermos a seguinte imagem em esboço:
Esboço da mesa de força vista por cima.
O ponto amarelo é o pino central da mesa, o circulo em branco é o anel onde serão enganchados os fios de nylon que sustentarão os massores. Esse anel deve estar bem no centro para que tenhamos o equilíbrio das forças aplicadas ao mesmo.
Procedimento Experimental:
Primeiramente meça os pesos dos massores utilizados com o auxílio da balança. Faço isso para dez massores, pois estudaremos o equilíbrio do anel para três e quatro forças diferentes aplicadas ao mesmo.
Adote um sistema de