equilíbrio de forças

Páginas: 5 (1174 palavras) Publicado: 1 de abril de 2014
2014

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LABORATÓRIO DE FÍSICA I
Equilíbrio de forças paralelas
1. OBJETIVO DO EXPERIMENTO


Determinar a massa de corpos, a partir do equilíbrio de forças
paralelas, que agem numa barra horizontal.



Comparar os valores obtidos experimentalmente com a previsão
teórica para os valores de massa.

2. OBJETIVO DE APRENDIZAGEM


Verificar experimentalmente o equilíbrioestático de forças paralelas.



Aplicar conhecimentos de momento de força a equilíbrio de corpos.
OBSERVAÇÃO
Nesta aula devem-se considerar as incertezas das medidas.

3. INTRODUÇÃO TEÓRICA
A estática descreve as condições necessárias e suficientes para a
manutenção de equilíbrio de forças em corpos rígidos. Um corpo é
considerado rígido se o movimento relativo entre suas partes édesprezível.
Para que um corpo esteja em equilíbrio estático, a resultante de
todas as forças externas que nele atuam, deve ser nula e o momento
resultante de todas as forças externas também deve ser nulo. Assim, as
condições necessárias e suficientes para o equilíbrio de um corpo rígido
são:
1ª Condição de Equilíbrio ou equilíbrio de translação:




Rext   Fext  0

Equilíbrio de forçasparalelas

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Semana de 20.03 a 26.03.2014

AULA L-05

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2ª Condição de Equilíbrio ou equilíbrio de rotação:





 ext   ext


0

(2)

Quando um corpo está sujeito a forças num plano Oxy, como no
experimento que será realizado, as forças podem ser decompostas em seus
componentes x e y. Consequentemente as condições de equilíbrio
apresentadas acimapodem ser re-escritas como:

1ª condição de equilíbrio

2ª condição de equilíbrio

 Fx  0

 Fy  0



O

(3)

0

(4)

Para determinar o momento de uma força pela expressão

 O  l.F ,

sendo:

O= Momento da força em relação ao pólo O
l = braço da força
F = Força aplicada
O = Polo em relação ao qual será determinado o torque
O valor positivo do torque éconsiderado como aquele provocado por
uma força que age no sentido anti-horário, em relação ao pólo -

.

Os fundamentos teóricos utilizados neste experimento foram
estudados e aplicados nas aulas de teoria e exercícios. Para saber mais
consulte o material de aulas.

4. MATERIAL DE AULA


Barra com pinos;



Corpos com massas identificadas e respectivos suportes;

Equilíbrio de forçasparalelas

Semana de 20.03 a 26.03.2014

AULA L-05

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Balança digital;



Objetos: Relógio de pulso; Molho de Chaves e uma Peça de chumbo;



Trena.

5. PROCEDIMENTO
1. Colocar no lado direito da haste, na posição indicada, o objeto para
cada um dos experimentos da atividade 1.
Observe que P3 corresponde a uma posição no terceiro pino à
direita do eixo quesustenta a haste. Por sua vez, uma posição P7’,
corresponde a uma posição no sétimo pino à esquerda do eixo que
sustenta a haste.
2. Colocar no lado esquerdo da haste, nas posições indicadas, as
massas necessárias para equilibrar a haste na horizontal, sendo
uma dessas massas indicada no quadro de dados.
3. Anotar as distâncias entre o pino de fixação da barra, chamado
POLO, e as posiçõesdos objetos, bem como suas massas, como
indicado no esquema abaixo;
4. Na Atividade 2, fazer o DCL e indicar o sentido positivo da rotação
adotado para o sistema, determinar a massa do objeto que equilibra
a haste, através do método analítico apresentado nas aulas de
Teoria.
5. Ainda na atividade 2, determinar o erro percentual entre as massas
do objeto medido na balança e a massa determinadapelo método
analítico.

% 

Valorbalança  Valor Calculado

Equilíbrio de forças paralelas

ValorCalculado

100%

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AULA L-05

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2. EXEMPLO
Esquema das forças atuantes no equilíbrio estático.
POLO

P9’

P4 ’

F7
P7

Sistema de referência

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