Mesa de Força

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2. MATERIAL UTILIZADO

- Dinamômetro;

- Mesa de Força;

- Barbante;

- 3 pesos de 50 g cada.

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

- O equipamento foi entregue e montado de acordo com a Figura 2:

Figura 2 - Mesa de Força.

[pic 4]

Fonte: Universidade Católica de Brasília2.

- Uma das extremidades de um barbante foi presa ao dinamômetro e a outra, onde há duas pontas graças ao entrelaçamento de mais dois barbantes, cada qual foi passada em duas roldanas da mesa de força;

- Em uma das extremidades do barbante que passava pelas roldanas, foi colocada um peso de massa 50 g, e na outra extremidade dois pesos de 50 g, totalizando 100 g;

- Deslocamos as roldanas até formarem um ângulo de 60º e posicionamos o nó que liga todas as extremidades do barbante até o centro do disco graduado;

- Calculamos o valor da Força 1 e da Força 2 em Newtons, referentes aos pesos colocados em cada extremidade do barbante;

- Depois de realizado o experimento, conforme os passos anteriores, verificamos e anotamos o valor do ângulo formado entre FD (Força do Dinamômetro) e o eixo horizontal;

- Anotamos o valor da força indicada no dinamômetro;

- Com os resultados em mãos, calculamos o módulo da força resultante entre F1 e F2;

- Em seguida,construímos em uma folha milimetrada um gráfico com os valores obtidos, a fim de observar se coincidiram os resultados nos cálculos com o gráfico.

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4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Respondendo ao questionário dado na aula, seguem abaixo os resultados encontrados:

Item 1.3[pic 5]

F = m . g

Força 1

F1 = 0,05 kg x 10

F1 = 0,5 N

Força 2

F2 = 0,100 kg x 10

F2 = 1 N

Obs: Consideramos a aceleração gravitacional 10 m/s2.

Item 1.4

Verificamos que o valor do ângulo formado entre FD e o eixo horizontal é correspondente à 18º.

Item 1.5

Verificamos que o valor da força indicada no dinamômetro é de 1,3 N.

Item 1.6

Foi preciso determinar o módulo da força resultante entre F1 e F2 pelo processo do paralelogramo:

(FR)2= (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 .F2 .cosƟ

(FR)2= (0,5)2 + (1)2 + 2 . 0,5 .1 .cos 60º

(FR)2= 0,25 + 1 + [2 . (0,5 . 1. 0,5)]

(FR)2= 0,25 + 1 + 0,5

FR = 1.75[pic 6]

FR = 1,32 N

Item 1.7

No papel milimetrado a seguir, teremos um gráfico que esboça a força resultante:

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Item 1.18

Comparando os resultados obtidos nos itens 1.4, 1.5 e 1.6, verificamos que o nosso experimento foi realizado de forma correta, pois os resultados dos cálculos realizados da força resultante e da medição do ângulo coincidiram com os valores encontrados no gráfico, apesar de desconsideráveis divergências.

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5. CONCLUSÃO

Podemos analisar através do experimento da mesa de forças, que foi possível comprovar que a força resultante de um sistema de forças é igual somatórias de todos componentes em x e em y. Também foi comprovada que a força é uma grandeza vetorial, pois possui módulo, direção e sentido. Observou-se que a inércia atuava sobre o sistema para que ele permanecesse em equilíbrio estático.

O experimento realizado pôde demonstrar as fórmulas e teorias algébricas da composição e decomposição de vetores, ou seja, a soma vetorial e a resultante de vetores através da utilização de diferentes pesos, que originou um ângulo e, a partir disso, possibilitou-nos observar de imediato as alterações e influência, registradas no dinamômetro.

Houve uma pequena divergência entre os resultados. Isso se deve ao fato de que, durante a realização do experimento, o atrito das roldanas, a massa do barbante utilizado e os comuns erros que o experimento está sujeito, foram desconsiderados para facilitar o trabalho e a compreensão prática da funcionalidade da mesa de força. Isso, no entanto, não comprometeu a realização e a eficácia da experiência.

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BIBLIOGRAFIA