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1 BALANÇA DE PRATO Kayke Júnio de Freitas Silva Centro Universitário Uninter Pap – AV. Rio Branco, 134- Centro – CEP: 38800-000– São Gotardo – Minas Gerais - Brasil E-mail: kaykejunio2304@gmail.com – RU: 3975249 Resumo: A atividade pratica tem como objetivo explicar a estática e a rotação de corpos rígidos por meio da balança de prato, visando o equilíbrio das forças colocadas, para haver equilíbrio entre essas forças o seu somatório tem que ser nulo para que haja equilíbrio entre si. Palavras-chaves: Equilíbrio; Rotação de corpos rígidos; Balança de prato. INTRODUÇÃO A estática faz parte da física mecânica que estuda corpos distintos que não se movem, contudo a falta de movimento e decorrente a aceleração nula do corpo observado. O estudo da estática traz um conhecimento didático em relação aos corpos e interferências causadas pela força sobre um determinado corpo em equilíbrio. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Para que um corpo fique em equilíbrio podemos contar a estática como equilíbrio de translação e de rotação. Para um determinado corpo esteja em equilíbrio de translação é necessário que sobre o corpo não tenha nenhuma atuação de força, se tiver qualquer força resultante e preciso que essas forças sejam nulas. FR= 0→ F1+F2+...+FN Para que um corpo fique em equilíbrio de rotação é necessário que a soma dos momentos em relação a determinado ponto, tomado como polo, seja nula. M0 F1+ M0 F2+...+ M0 Fn=0 Podemos tomar como exemplo a balança de pratos para explicar a estática. A balança de pratos é um corpo rígido, com um braço vertical e um eixo fixo na horizontal preso na base e posicionado no centro do braço horizontal. O eixo fixo e o braço são unidos para que aconteça a rotação, caso tenha aplicado uma força que tire o braço de seu equilíbrio. Se colocarmos corpos distintos em cada prato da balança, consequentemente tiramos a balança de seu equilíbrio, para que haja equilíbrio é necessário que as forças destes corpos distintos sejam igual a zero. Por: (Domiciano Correa Marques da Silva) https://www.preparaenem.com/fisica/condicoes-equilibrio-um-corpo.htm mailto:kaykejunio2304@gmail.com https://www.preparaenem.com/fisica/condicoes-equilibrio-um-corpo.htm 2 Ex: Uma balança tem braços desiguais. Ela é equilibrada com um bloco de 1,50 kg no prato da esquerda e um bloco de 1,95 kg no braço da direita (conforme a figura). Se o bloco de 1,95 kg está posicionado a uma distância L2 de 10 cm do eixo de rotação da balança, qual é a distância L1 que do bloco de 1,50 kg em relação ao eixo de rotação para que o sistema permaneça em equilíbrio? PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ESPERIMENTO 1 No experimento 1, consiste em colocar pesos na balança de prato, para começar seleciono um peso que está em cima da mesa e coloco no prato. Para haver equilíbrio basta mover o contrapeso até que encontre o equilíbrio, onde a força do contrapeso e do peso sejam nulas, em seguida clico em inspecionar para que as medidas de distancias sejam informados para fazer os devidos cálculos. 3 Mcontrapeso= 500 g: 0,5 kg Dcontrapeso= 7,9 cm: 0,079 m Dmassa= 14,5 cm: 0,145 m Mcontrapeso= 500 g: 0,5 kg Dcontrapeso= 12,1 cm: 0,121 m Dmassa= 14,5 cm: 0,145 m 4 Mcontrapeso= 500 g: 0,5 kg Dcontrapeso= 16,7 cm: 0,167 m Dmassa= 14,5 cm: 0,145 m EXPERIMENTO 2 O experimento 2 consiste em usar o seguintes materiais: régua rígida, moedas de 5, 10, 25 e 50 centavos, massa de modelar, fita adesiva e lápis. Para começar, coloco a régua em cima do lápis e encontro o equilíbrio, depois vou adicionando o blocos de massa e as moedas para encontrar o equilíbrio, em seguida analiso as distancias para fazer os devidos cálculos. DBLOCO= 15 cm = 0,15 m DMOEDA= 6 cm = 0,06 m 5 DBLOCO= 15 cm = 0,15 m DMOEDA= 8,5 cm = 0,085 m DBLOCO= 15 cm = 0,15 m DMOEDA= 9 cm = 0,09 m Conversão das moedas para quilograma. 5 centavos → M=4 g 10 centavos → M=5 g 25 centavos → M=8 g 50 centavos → M=8 g Divida o valor de massa por 1000 5 centavos → M= 0,004 kg 10 centavos → M= 0,005 kg 25 centavos → M= 0,008 kg 50 centavos → M= 0,008 kg 6 ANÁLISE E RESULTADOS Tabela 1: Referente ao experimento 1 Mcontrapeso (KG) Dcontrapeso (M) Pcontrapeso (N) Mmassa (KG) Dmassa (M) Pmassa (N) 0,5 0,079 4,9 0,272 0,145 2,669 0,5 0,121 4,9 0,417 0,145 4,088 0,5 0,167 4,9 0,575 0,145 5,641 Para os seguintes resultados foram usados os seguintes cálculos: Para calcular a força peso PCONTRAPESO sofrida pelo contrapeso, usasse a aceleração gravitacional como g=9,81 m/s²: PCONTRAPESO=MCONTRAPESO g Para calcular a força peso PMASSA da massa posicionada sobre a balança, usasse: PMASSA DMASSA = PCONTRAPESO DCONTRAPESO Para calcular a massa MMASSA do corpo posicionado sobre a balança, usasse: PMASSA=MMASSA g Tabela 2: Referente ao experimento 2 Mmoeda (KG) Dmoeda (M) Pmoeda (N) Mbloco (KG) Dbloco (M) Pbloco (N) 0,004 0,06 0,039 0,00159 0,15 0,0156 0,017 0,085 0,1666 0,0963 0,15 0,9440 0,021 0,9 0,2058 0,126 0,15 1,2349 7 Para os seguintes resultados foram usados os seguintes cálculos: Para calcular a força peso PMOEDA que atua sobre a moeda, usasse a aceleração gravitacional como g=9,81 m/s²: PMOEDA=MMOEDA g Para calcular a força peso PBLOCO do bloco de massa de modelar posicionado sobre a régua, usasse: PBLOCO DBLOCO=PMOEDA DMOEDA Para calcular a massa MBLOCO do bloco posicionado sobre a régua, usasse: PBLOCO=MBLOCO g CONCLUSÃO De acordo com as informações obtidas no decorrer do desenvolvimento da atividade pratica podemos concluir que um sistema em equilíbrio e composto pela condição de forças e da soma dos momentos das forças que sempre serão nulas se estiverem em equilíbrio. REFERÊNCIAS Condições de equilíbrio de um corpo. PrePara enem, © 2022. Disponível em: https://www.preparaenem.com/fisica/condicoes-equilibrio-um-corpo.htm . Acesso em:03 set.2022. https://www.preparaenem.com/fisica/condicoes-equilibrio-um-corpo.htm Condições de equilíbrio de um corpo. PrePara enem, © 2022. Disponível em: https://www.preparaenem.com/fisica/condicoes-equilibrio-um-corpo.htm . Acesso em:03 set.2022.
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