Composição e Decomposição de Forças Coplanares Concorrentes com 120º

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Pegamos “três massas acopláveis” com peso de 0,5N e amaramos com outro “fio de poliamida” na ligação dos dois “dinamômetros de fixação magnética”;

Ajustamos os dois “dinamômetros de fixação magnética” em ângulos de 60°, formando um ângulo de 120° entre si;

Ajustamos o peso para que ficasse no ângulo 0°.

Fig. 04: Resultado final após o primeiro experimento. Nota-se que os ângulos se alinharam perfeitamente em 120º, e que a Força Resultante aproximada em cada dinamômetro foi de 1,3N

4.3 Analise:

Ao final do experimento, pede-se que o aluno faça os devidos cálculos para constatar as forças resultantes no painel sobre os pesos:

-Meça os valores de F1 e F2:

F1 = 1.3 NF2 = 1.3 N

-Meça o modulo da força equilibrante FE (A força resultante FE difere da equilibrante apenas no sentido [o seu sentido é contrario])

Fe = F1² + F2² - 2 F1 F2 cos a (60º)

Fe = 1,3² + (-1,3)² - 2.(1,3.1,3) . 0,5

Fe = 1,69 + (-1,69) - 2 . 1,69 . 0,5

Fe = 1,69 – 1,69 - 3,38 .0,5

Fe = 0 - 1,69

Fe = -1,69N

-Grafique a orientação da força resultante Fr, tal que:

Fr = F1 + F2

[pic 3]

Sen 30º = Co/h co = 0,65

½ = Co/1,3

1,3² = 0,65² + Ca²

1,69 = 0,42 + Ca²

Ca² = 1,69 – 0,42

Ca = √1,27

-Conhecendo os vetores componentes e os ângulos entre eles, calcule o valor do vetor resultante utilizando os métodos analítico e geométrico

Fx = F1 – F2

Fx = 1,3 cos 30º - 1,3 cos 30º

Fx = 0N

Fy = F1 + F2

Fy = 1,3 cos 30º + 1,3 cos 30º

Fy = 1,3 √3/2 + 1,3 √3/2

Fr = 2,249N

Fy = 1,3 x 1,73

Fy = 2,249N

-Compare o valor medido com o valor calculado

Os resultados batem e demonstram plenamente a força equilibrante de um sistema de duas forças colineares

5.0 Experimento 2:

5.1 Materiais utilizados,

- 01 colchão de ar;

- 01 carro com dois pinos;

- 01 suporte com mola;

- 01 unidade geradora de fluxo;

- 01 mangueira com conexões rápidas;

- 01 interface;

- 01 suporte M3 com ferrite;

- 01 bobina;

- 01 suporte;

- 01 sensor fotoelétrico;

- 02 anéis elásticos ortodônticos

5.2 Montagem do experimento:

5.3 Analise:

6.0 Conclusão

Os experimentos realizados nos ajudaram a demonstrar as fórmulas para a composição e decomposição de vetores, a soma vetorial e a resultante de vetores. Após provarmos de várias configurações diferentes de pesos e ângulos, pudemos observar de imediato as alterações e influência, registradas no dinamômetro. E com o experimento sobre as forças concorrentes, pode-se avaliar o efeito na resultante do ângulo formado pelas forças e serviu de comprovação para o ângulo fixo e constante que equilibra três forças de mesmo módulo e origem, em ambos os experimentos, ou, analises.

7.0 Referências bibliográficas:

Fonte, figura 01: Banco de Imagens do Google

Fonte, figuras 02-06: Arquivo Pessoal de Imagens