A DINÂMICA DOS SÓLIDOS

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Keywords: Cart. Mousetrap. Energy.

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- SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 4

2 OBETIVO 5

3 OBJETIVO ESPECÍFICO 5

4 BIBLIOGRAFIA: 6

4.1 Torque ou Momento de uma Força 6

4.2 Lei de Hooke 6

4.3 Atrito 8

4.4 Forças sobre um objeto no plano inclinado 9

5 DESENVOLVIMENTO: 11

5.1 Experimento: 11

6 CONCLUSÃO 12

REFERENCIAS 13

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INTRODUÇÃO

Neste estudo, será traçado conceitos para o projeto de um veículo construído por uma ratoeira. Serão estudadas as grandezas físicas existentes no carrinho, sendo elas: Peso, Normal, Atrito e Tração.

A força peso existe, pois todo corpo possui um peso sobre a terra para manter-se em equilíbrio, ao menos que não exista gravidade. No caso, da força normal, a sua existência é quem impede a interpenetração, agindo sempre no sentido de empurrar os corpos, mas nunca em puxá-los. Já a força de atrito está envolvida na relação do chão com as rodinhas do carrinho, fazendo com que o carrinho não ande continuamente e sim pare em uma determinada hora, pois existe microscópicas rugosidades que o impede de continuar. Por fim, a força de tração é presente na relação do carrinho com o fio, puxando-o exercendo força sobre ele, e nunca o empurrando.

Newton (1687) descreve o movimento dos corpos estabelecendo o método de solução de problemas da dinâmica, levando em consideração que o movimento de uma partícula é influenciado pela natureza e distribuição dos corpos próximos a ela.

Outra grandeza física que é associada ao movimento de rotação é denominada torque. As forças de torque e potência são energias que aparecem a partir do momento em que um carro começa a se movimentar. Dos dois, o torque é o responsável pela capacidade do motor produzir força motriz, ou seja, o movimento giratório. Cada veículo tem uma faixa ideal de rotação do motor onde o torque surge com maior intensidade. Veículos mais pesados, como ônibus e caminhões, precisam de muito torque para sair do lugar. São muitos os elementos que influenciam na estabilidade do carrinho.

Um automóvel tem diversas situações em que a estabilidade do equipamento faz toda a diferença. Por exemplo, se o projeto for falho pode haver comprometimento que se tornem irregulares o funcionamento mesmo em velocidades mais baixas.

Para que não haja problema nesse sentido, é importante lembrar que apesar de atualmente existirem sistemas complexos para auxiliar, o equilíbrio entre todas as partes é quem será responsável pelo pleno funcionamento do seu carro.

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OBETIVO

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OBJETIVO ESPECÍFICO

O objetivo do trabalho é montar um carrinho movido á força da ratoeira, para que possa colocar alguns conceitos sobre a força de atrito em pratica, e com esses conceitos e com a construção do projeto ele pudesse cumprir a prova mínima estipulada pelo professor de 1 metro e meio.

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BIBLIOGRAFIA:

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Torque ou Momento de uma Força

Considerando um braço de alavanca de massa desprezível d = r com uma das extremidades fixa na origem de um sistema de referência.

Consideremos que na extremidade de r há um corpo de massa m. Ao produto da força aplicada na extremidade d da alavanca pela distância da alavanca d e o seno do ângulo entre a linha sobre a qual está o braço de alavanca e a direção da força aplicada chamamos torque, ou momento de força. Um exemplo muito comum de torque é quando se aplica uma força perpendicular ao cabo de uma chave, fazendo-a girar um parafuso em torno de um ponto fixo.

Matematicamente, o vetor torque τ é dado pelo produto vetorial entre os vetores r e F:

τ = rxF

Que equivale a:

τ = r.F.senθ

Onde τ é o torque; r é a distância da força aplicada até o ponto fixo; F é a força aplicada; senθ é o seno do ângulo entre a força e o braço de alavanca d.

Quando θ é 90º senθ = 1 então a equação se reduz a:

τ = F.r

Se considerarmos um braço de alavanca d com comprimento r, teremos: τ = F.d em N.m (no SI) observe que é a mesma dimensão de energia, porém a unidade de energia é o joule e é simbolizada por J, no SI .(HALLIDAY 1996; 326 p)

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Lei de Hooke

A lei de Hooke consiste basicamente na consideração de que uma mola possui uma constante elástica k. Esta constante é obedecida até certo limite, onde a deformação da mola em questão se torna permanente. Dentro do limite onde a lei de Hooke é válida, a mola pode ser comprimida ou alongada, retornando a uma mesma posição de equilíbrio.

Analiticamente, a lei de Hooke é dada pela equação: F = -k.x

Neste caso, temos uma constante de proporcionalidade k e a variável independente x. A partir da equação pode se concluir que a força é negativa, ou seja, oposta a força aplicada. Segue que, quanto maior a elongação, maior é a intensidade desta força, oposta a força aplicada.

Veja o gráfico da lei de Hooke:[pic 1]

[pic 2]

Note que as linhas em vermelho são as linhas