Mesa de Força

Introdução Teórica

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. 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 de modo a melhor analisar determinado comportamento.
A mesa de forças é um dispositivo que torna possível a verificação experimental da soma de vetores. Esta mesa é composta de um disco circular graduado em graus, no qual podemos fixar roldanas móveis. Nestas penduramos massas através de um fio, que vai encontrar um anel metálico fixo ao pino no centro da mesa. O peso destas massas corresponde às forças a serem equilibradas. O equilíbrio ocorre quando o anel fica centralizado em relação ao pino.

Decomposição de vetores

Na física qualquer tipo de grandeza vetorial pode ser decomposta. Essa decomposição é realizada no plano cartesiano como referencial de orientação.
Para fazer cálculos de vetores em apenas um dos planos em que ele se apresenta, pode-se decompor este vetor em vetores unitários em cada um dos planos apresentados.
Sendo simbolizados, por convenção, î como vetor unitário do plano x e como vetor unitário do plano y. Caso o problema a ser resolvido seja dado em três dimensões, o vetor utilizado para o plano z é o vetor unitário .

Então, a projeção do vetor no eixo x do plano cartesiano será dado por , e sua projeção no eixo y do plano será: . Este vetor pode ser escrito como: = (,), respeitando que sempre o primeiro componente entre parênteses é a projeção em x e o segundo é a projeção no eixo y.

Nesse caso, como e são vetores perpendiculares entre si, à decomposição é ortogonal.

Na figura acima podemos deslocar o vetor para a extremidade do vetor de modo que o vetor e seus vetores