Relatório Composição de forças

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Engenharia de Produção 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Jardel Anderson Guimarães Santos 
Izadora Resende 
Regina Felipe dos Santos 
Brenda Correa Ribeiro 
 Pedro Augusto de Souza Martins 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO COMPOSIÇÃO DE FORÇAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2022
 
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Jardel Anderson Guimarães Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO COMPOSIÇÃO DE FORÇAS 
 
 
 
 
 
Relatório apresentado à disciplina Laboratório 
de Física do Curso de Engenharia de 
Produção da Pontifícia Universidade Católica 
de Minas Gerais. 
 
Professora: Julia Esteves Parreira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2022
 
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RESUMO 
 
 Este relatório é referente a pratica de Composição de Forças realizado na 
PUC Minas, onde consistiu em determinar a força equilibrante de um sistema de 
duas forças coplanares e calcular a resultante de duas forças coplanares quaisquer 
e comprovar o caráter vetorial das forças. 
 Os procedimentos utilizados foram conforme orientação do professor da 
disciplina e descritos neste relatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................05 
 
2 DESENVOLVIMENTO............................................................................................07 
 
2.1 OBJETIVO GERAL...... ...... ....................................................... .......................07 
 
2.2 PROCEDIMENTOS E RESULTADOS. ..............................................................08 
 
3 CONCLUSÃO.........................................................................................................12 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................13
 
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1. INTRODUÇÃO 
A mecânica estuda as interações entre os corpos e seus movimentos; trata, 
especialmente, das relações entre essas interações e os movimentos que daí resultam. 
Estuda, portanto, relações de causa e efeito. A causa ou a fonte do movimento é uma 
força ou um torque. Força é um conceito fundamental na mecânica. É entendida como 
a interação entre duas partículas, entre dois corpos (ou objetos), entre dois sistemas 
físicos.. É uma grandeza vetorial, portanto com modulo, direção e sentido. Entre 
partículas, a única interação possível é dada por uma força. 
São dois os tipos de forças; forças de contato e forças de campo também 
chamadas de forças de ação à distância. Forças de contato são aquelas presentes em 
uma interação em que há contato entre os objetos físicos (partículas, corpos); podem 
produzir movimento e/ou deformação; ex: atrito, impactos (colisões), forças de apoio, 
tração, tensão, etc. Forças de campo desenvolvem-se entre objetos sem que haja 
contato mutuo entre eles; ex; forças gravitacionais, elétricas, magnéticas. 
De acordo com a segunda lei de Newton 𝐹⃗ = 𝑚𝑎⃗ , uma força pode produzir 
translação. Veremos nas próximas práticas que uma força também pode gerar torque e 
produzir rotação. 
Quando várias forças atuam sobre um corpo, mesmo em pontos diferentes dele, 
podem ser substituídas por uma única força (e seu torque, se for o caso de rotação), 
cujo efeito é o mesmo de todas as outras. Essa é a força resultante que se obtém pela 
adição vetorial de todas as forças atuando no corpo. Isto é as forças obedecem ao 
princípio da superposição. Se a força resultante está aplicada em um ponto do corpo e 
se aplicarmos neste ponto outra força, de mesmo módulo, direção, mas de sentido 
oposto, a força resultante será nula. Nesse caso diz-se que o corpo está em equilíbrio 
de translação (poderá estar em repouso relativo ou em movimento sem aceleração). 
Essa última força, que anulou a primeira, é chamada algumas vezes de força 
equilibrante. Temos ainda as forças concorrentes que são aquelas aplicadas ao mesmo 
ponto de um corpo (ou objeto). Em uma partícula, todas as forças que atuam são 
concorrentes. 
Assim: 
 
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𝑭⃗⃗ 𝑹 = 𝑭⃗⃗ 𝟏 + 𝑭⃗⃗ 𝟐 + 𝑭⃗⃗ 𝟑 + ⋯ + 𝑭⃗⃗ 𝒏 
Sendo 𝑭⃗⃗ 𝑹 a força resultante de 𝑛 forças sobre a partícula. Nesse caso, 𝑭⃗⃗ 𝒆𝒒 
= −𝑭⃗⃗ 𝑹 é a força equilibrante, ou seja, 
𝑭⃗⃗ 𝒆𝒒 + 𝑭⃗⃗ 𝑹 = 𝟎 
Forças são vetores aplicados; podem ser graficamente representados por 
segmentos orientados (setas). A adição de forças, ou sua composição, pode ser feita 
representando os vetores como segmentos orientados em uma escala e compondo-os 
graficamente. Também podem ser adicionadas por métodos analíticos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. DESENVOLVIMENTO 
2.1 – Objetivo Geral 
 (i) Determinar a força equilibrante de um sistema de duas forças coplanares. 
 (ii) Calcular a resultante de duas forças coplanares quaisquer e comprovar o 
caráter vetorial das forças. 
 
2.2 - Material Utilizado 
 Roldanas fixas, dinamômetro, conjunto de massas, escala de ângulos 
(transferidor), acessórios diversos (Figura 1). 
 
2.2 – Procedimento e Resultados 
 
1) Monte o conjunto conforme a figura 1. Coloque os pesos, por exemplo, 60 gramas 
de cada lado. Em seguida, faça os ajustes necessários para que o fio que desce até 
a polia inferior fique na vertical, e o ponto de junção entre ele e os fios que 
sustentam os pesos coincida com o centro do transferidor. 
 
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2) Leia e anote os valores de 𝐹⃗ (no dinamômetro), 𝛼1 e 𝛼2. Calcule também o peso 
da massa que pende à direita, 𝐹⃗1, e à esquerda, 𝐹⃗2. Organize esses dados em uma 
tabela. 40 3. 
3) Expresse vetorialmente as forças 𝑭⃗⃗𝟏 e 𝑭⃗⃗𝟐 . A força resultante da soma 
de 𝑭⃗⃗𝟏 e 𝑭⃗⃗𝟐 , 𝐹⃗3 tem sentido contrário à equilibrante, 𝐹⃗ . Faça um 
diagrama (em escala) das forças envolvidas, representando 𝐹⃗3 = 𝐹⃗1 + 
𝐹⃗2 . 
4) Conhecendo as forças e o ângulo entre elas, determine o vetor força resultante de 
𝑭⃗⃗𝟏 e 𝑭⃗⃗𝟐 utilizando os métodos analítico e geométrico. 
5) Compare o valor medido da força equilibrante 𝐹⃗ com o valor calculado da força 
resultante 𝐹⃗3 . 
6) Repita o procedimento para outras combinações de massas nos suportes e outros 
ângulos entre as forças. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. CONCLUSÃO 
 
Podemos observar na prática que a partir dos dados de massa dos pesos e ângulos 
obtidos na montagem do experimento, foi possível calcular todas as componentes de 
forças do experimento e chegar nos valores das resultantes. 
Podemos a partir dos valores das componentes em x e y, desenhar os vetores 
resultantes. Observamos também que há erros pequenos nos cálculos, portanto, a 
resultante não fechou em 0. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1) CIDEPE Livro de atividades experimentais- Física Experimental-Mecânica- Painel de 
Forças