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EquilbrioFortaleza

Maio, 20111. OBJETIVOS- Determinar o peso de um corpo atravs da resoluo de um sistema de foras;

- Medir as reaes nos apoios de uma viga bi-apoiada, quando uma carga mvel deslocada sobre a mesma;

- Verificar as condies de equilbrio;

2. MATERIAL

(1 parte)

(2 parte)

- Massas aferidas (duas de 50g);

- Dinammetros de 2 N;

-Estrutura de madeira;

- Massa aferida de 50g;

-Massa Desconhecida;

- Estrutura de suporte;

-Balana Digital;

- Barra de 100cm de comprimento.

-Transferidor montado em suporte;

-Material para desenho (papel, rgua,

esquadro e transferidor).

3. INTRODUO TERICA

Equilbrio de um corpo

Nesta prtica, estamos trabalhando com o equilbrio esttico de um corpo. Isto porque um equilbrio no necessariamente precisa ser sem movimento. Para que haja equilbrio num corpo, temos que:

i) O momento linear P de centro de massa m tem de ser constante.

ii) O momento angular L de um centro de massa m tem de ser constante.

P = constante L = constante.

Para o equilbrio esttico, deve-se obedecer aos seguintes parmetros:

1) Se um corpo est em equilbrio esttico, pela segunda lei de Newton na forma linear, temos:

F = dP/ dt, sendo P o momento angular constante. Para que o corpo esteja em equilbrio translacional, P = 0 e F = 0 (balano de foras);

2) Para o equilbrio rotacional, temos da segunda lei de Newton na sua forma angular:

= dL/dt, para o equilbrio, L o momento linear constante. Para o equilbrio esttico, temos:

L = 0 e = 0 (balano dos torques).

Assim, podemos traduzir essas equaes em duas proposies para o equilbrio esttico de um corpo:

1. O vetor soma de todas as foras externas que agem no corpo tem de ser zero.

2. O vetor soma de todos os torques externos que agem no corpo tem de ser zero.4. PROCEDIMENTO PRTICO

O procedimento desta prtica consistiu nos seguintes passos:

1 parte:

1. Suspendeu-se um peso de 100gf no n A ( esquerda) e um peso desconhecido, Pd, no n B ( direita);

2. Mediram-se os ngulos descritos e reproduza no papel a geometria para cada n; (use 5,0 cm para representar 100gf;)

3. Aplicou-se o mtodo e foi determinado Pd.

4. Determinou-se o peso Pd na balana, a fim de comparar o resultado terico com o real.

N A

N B

2 parte:

1. Determinou-se o peso da barra de madeira, P2 = 2,2 N;

2. Foi montado um sistema contendo dois dinammetros segurando a barra, e foi colocada deslocada uma massa sobre a barra, a fim de medir as foras nas extremidades da barra. A massa de 50g percorreu a barra de madeira de 10 cm em 10 cm, e os valores foram anotados (presentes no anexo no fim deste relatrio);

3. Foi montado, em um mesmo grfico, as reaes Ra e Rb em funo da posio x (cm), e Ra + Rb tambm em funo de x.

Resultados dos Experimentos

Primeira Parte

Determinamos que o peso do objeto desconhecido foi de 72,00 gf por meio dos deslocamentos das foras, gerando dois tringulos semelhantes. Como 5,00 cm equivaliam a 100,00 gf, encontramos medida que queramos de 3,70 cm que valia 72,00 gf.

Segunda Parte

A massa de 50,00 g percorreu a barra de 10,00 em 10,00 cm, a partir do zero, com os valores a seguir.

X(cm)Ra(N)Rb(N)Ra+Rb(N)

016282244

1015692248

20150100250

30140110250

40132120252

50122128250

60114138252

70106144250

80100152252

9088162250

10080170250

Grfico de Ra e Rb em relao a x (cm).

A soma das duas leituras em relao a x (cm).

Questionrio

1) Qual o erro percentual obtido na determinao do peso desconhecido pelo mtodo descrito na 1 parte?

R: 0,05% foi o erro percentual de 0,72N (nossa medida) em relao a 0,724N (medida da balana).

2) Some graficamente T1, T 2 e T 3 (use 5,00 cm para representar 100,00 gf).

R:

3) Qual o peso da rgua utilizada na 2 parte? Em N e em gf.

R: 0,72N e 73,42 gf4) Verifique, para os dados obtidos com o peso na posio 60 cm sobre a rgua, se as condies de equilbrio so satisfeitas. Comente os resultados.

R: O momentum da fora em 60 cm zero, pois h o equilbrio. Porm, houve uma pequena diferena em nossos clculos, pois cometemos alguns erros de medidas.

5. CONCLUSO

A prtica deste relatrio nos mostrou a verificao de mais um estudo da fsica: o equilbrio. Com o clculo terico, conseguiu-se calcular valores de peso muito prximos ao que a balana indica. Alm disso, foi importante notar a influencia do momento linear, e sua verdadeira mudana nas leituras dos dinammetros.

Mais uma vez a teoria relacionada e aproximada fielmente prtica, e os resultados foram todos bem-sucedidos. A construo de grficos nos permite visualizar melhor como as grandezas se relacionam nas suas respectivas curvas e valores.

6. BIBLIOGRAFIA

Halliday, D., Resnick, D.. Fundamentals of Physics Third edition extended. WILEY 1988.

50

10

8

5,00 cm

4, 00 cm