fisica exp vetor posicao

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA 
ALUNO: JOSÉ YAGO BEZERRA 
MATRICULA: 119210945 
 
 
 
TRATAMENTO DE DADOS EXPERIMENTAIS: MOMENTO 
DE UMA FORÇA PERPENDICULAR AO VETOR POSIÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
1.1 OBJETIVO 
 
 Este experimento tem como objetivo determinar a expressão que quantifica a 
capacidade que tem uma força de girar um corpo em relação a um ponto, no caso em que 
o vetor posição do seu ponto de aplicação é perpendicular à sua direção. 
 
1.2 MATERIAL 
o Balança de dois pratos. 
o Massas Padronizadas. 
o Suporte para Suspensão. 
o Escala Milimetrada. 
o Cordão. 
 
1.3 MONTAGEM 
 
 
2. PROCEDIMENTOS E ANALISES 
 
2.1 PROCEDIMENTOS 
 
O primeiro passo o professor mediu o peso P 𝜌 dos pratos da balança de dois 
pratos, onde foi obtido um valor de P 𝜌 = 30,5 gf para cada um dos pratos. Em seguida, 
observando a figura 01, o prato da esquerda foi mantido na mesma posição o experimento 
todo, e o prato da direita foi pendurado em cada um dos orifícios localizados a direita do 
centro da barra balança. Para manter a barra da balança equilibrada na direção horizontal, 
pesos adicionais foram colocados no prato dá direito, com o peso total Ptp. 
 
Figura 01: 
 
Através da animação, observa-se que a sequência dos procedimentos 
experimentais, e como os pesos adicionais no prato da direita vão aumentando à medida 
que a sua posição r vai diminuindo. O professor mediu cada posição r e cada peso total 
do prato da direita, Ptp (peso do prato somado aos pesos adicionais). Os valores coletados 
estão na tabela 1. 
2.2 DADOS E TABELAS 
 
Dados coletados: 
TABELA I: 
 
 
2.3 ANALISES 
Como o peso total de um dos pratos (e o seu ponto de aplicação) permaneceu 
constante em todos os passos do experimento, a capacidade de girar a barra não foi 
alterada. Isso também é observado e aplicado ao outro prato visto que as duas 
capacidades, o momento das forças em relação ao ponto central da barra, se equivalem. 
Com o objetivo de determinar uma expressão o momento (e quantificá-lo), foi utilizado 
o labfit, para determinar o gráfico de r versus 𝑃𝑡𝑝. 
Foi observado os parâmetros através do LabFit: 
 
 
Parametros: 
A = 633 ± 35 gf.cm 
B= - 0,997± 0,015 
 
O gráfico formado através do LabFit: 
 
Podemos entender que o gráfico formado é do tipo hipérbole, logo a curva descreve 
uma função do tipo r = M𝑭𝒏, sendo assim podemos comparar com a função Y = A * 𝑥𝐵 
, com isso o parâmetro A tem representividade o momento da força M, e o parâmetro B 
o expoente n. Logo: 
A = M = 633 ± 35 gf.cm 
B= -n = 0,997± 0,015 
 
Arredondando o valor do expoente n para um valor inteiro, n = 0,997, logo o valor 
de n ficara n = 1. 
 
3. CONCLUSÕES 
 
Neste experimento podemos concluir que a razão pela qual e o momento de uma 
força é uma grandeza vetorial deve-se ao fato que seu valor vai depender do sentido e da 
direção e em que a força está sendo aplicada, sendo assim, características de uma 
grandeza vetorial. 
A partir da expressão obtida para M, as unidades adequadas para o momento de uma 
força são gf.cm. Pela expressão obtida para M pressupõe que r seja perpendicular a F. A 
partir desse experimento, temos que o momento de uma força que gere um ângulo θ 
qualquer com r é dado por: M = rFsenθ. 
Observamos através do experimento e do princípio da alavanca que para que o 
momento permanecesse constante em cada ponto da barra da balança, tivemos que 
modificar a força aplicada, ou seja, quanto mais nos aproximávamos do centro da barra, 
maior será a força. Portanto, quando utilizamos uma alavanca, para obter um determinado 
momento exercendo o mínimo de força possível, com isso devemos aplicar essa força o 
mais afastado possível do ponto de apoio da alavanca. 
O erro percentual cometido ao se expressar n como um número inteiro igual a 1 foi: 
%3,0%%100
1
10,997
% 

 EE 
O erro percentual determinado no arredondamento de n pode ser considerado 
como o erro experimental na determinação da expressão para o momento pois está tirando 
a precisão dos resultados encontrados no experimento. 
De acordo com o ponto de vista conceitual consideramos a força (F) como a 
variável independente e a distância r como a variável dependente. Entretanto é importante 
ressaltar que na pratica acontece o inverso, pois a variável que podemos manipular é à 
distância do ponto ao centro da balança e a força aplicada é que vai depender dessa 
distância.