Equilibrio estatico de uma barra

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP 
 
 
 
 
BRUNO RODRIGUES FERREIRA 
CLÁUDIO DONIZETI AGUIAR 
PABLO FRANCISCO AMARO 
RANDERSON JULIANO DE A. NORONHA 
RYAN FERREIRA DE LIMA 
WELLINGTON GABRIEL DE MELO SILVA 
 
 
 
LABORATÓRIO DE TÓPICOS DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL 
PRÁTICA: EQUILÍBRIO ESTÁTICO DE UMA BARRA 
 
 
 
 
 
 
SÃO JOSE DO RIO PARDO 
2019 
 
 
BRUNO RODRIGUES FERREIRA 
CLÁUDIO DONIZETI AGUIAR 
PABLO FRANCISCO AMARO 
RANDERSON JULIANO DE A. NORONHA 
RYAN FERREIRA DE LIMA 
WELLINGTON GABRIEL DE MELO SILVA 
 
 
 
LABORATÓRIO DE TÓPICOS DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL 
PRÁTICA: EQUILÍBRIO ESTÁTICO DE UMA BARRA 
 
 
 
Relatório apresentado à UNIP – Campus 
São José do Rio Pardo referente à 
disciplina de TFGE - Laboratório, como 
parte dos requisitos para avaliação 
bimestral, no Curso de Engenharia Ciclo 
Básico. 
 
 
 
 
SÃO JOSE DO RIO PARDO 
2019 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1- Objetos em Equilíbrio Estático ..................................................................... 7 
Figura 2 Calculando MB e L da Barra ....................................................................... 10 
Figura 3- Calculando MB ........................................................................................... 11 
Figura 4 – Calculando O L da Barra .......................................................................... 12 
Figura 5 – Calculando Desvio ................................................................................... 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTAS DE TABELA 
 
Tabela 1: Dados Obtidos Através do Experimento ...................................................... 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRAFICOS 
 
Grafico1: Diagrama Entre M e X ................................................................................. 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................ 4 
2. REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................... 5 
2. 1 Equilíbrio Estático de uma Barra ........................................................ 5 
3. MATERIAS E MÉTODOS ....................................................................... 7 
3.1 Equipamentos usados para a realização do experimento ................. 7 
3.2 Procedimentos experimentais .......................................................... 8 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................ 8 
5. CONCLUSÕES ..................................................................................... 14 
6. REFERÊNCIAS ..................................................................................... 15 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Equilíbrio estático pode ser definido como um arranjo de forças que atuam 
sobre determinado corpo em repouso. A resultante dessas forças tem módulo igual a 
zero. 
De acordo com a primeira Lei de Newton, quando a resultante que atuam sobre 
um corpo é nula, o corpo permanece em seu estado de repouso ou em movimento 
retilíneo uniforme. 
O equilíbrio estático é um conceito da física, mais específico da área da 
dinâmica. Ela estuda as grandezas, força, aceleração e velocidade, buscando 
compreender as relações de causa e efeito entre elas. 
Esse também será o nosso objetivo na realização do experimento, entender as 
grandezas e seus efeitos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
2. 1 Equilíbrio Estático de uma Barra 
 
Equilíbrio estático é um estudo da física, com maior profundidade na área da 
dinâmica. 
A dinâmica estuda todas as grandezas: Velocidade, força e aceleração, e tenta 
compreender a ligação que causa efeito entre elas. 
Portanto equilíbrio estático é o conjunto de forças que atua sobre determinado 
corpo que está sobre repouso de maneira que essas resultantes serão iguais a zero. 
Com isso, todo e qualquer corpo estará parado em relação a um ponto referencial, se 
as resultantes das forças aplicada sobre elas forem nulas. 
Para entendermos melhor vamos voltar um pouco ao tempo. 
Dantes de entrarmos especificamente em equilíbrio estático, é bom 
entendermos um pouco mais da história da física, onde começou uma tentativa de 
entendimento sobre todas as forças. 
Tudo se iniciou há muito e muitos anos atrás, quando Aristóteles, um dos 
maiores estudiosos e cientista de toda a história da nossa humanidade, dando início 
aos primeiros estudos de movimento. 
Aristóteles por ser muito curioso passou a fazer observações e 
questionamentos sobre tudo que estava ao seu redor. 
Em sua época apenas o senso comum que se baseava nas experiências do 
nosso cotidiano, as certezas a respeito do que se acontecia circulavam em torno do 
que se observava e acreditavam. Nessa época não havia um baseamento cientifico 
além de uma simples teoria. Logo não havia conhecimento da física, matemática e de 
várias outras ciências que temos o conhecimento hoje em dia, elas estavam dando 
apenas seu ponto inicial. 
Aristóteles não se acomodava com o vago conhecimento das coisas. Ele dizia 
que era necessário compreendermos o que acontecia e especialmente seus motivos 
e consequências. 
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Desse modo ele percebeu que, para o movimento de um corpo é preciso 
exercer uma força, para que ele se movimentasse. Fato contrário, continuaria estático. 
Cerca de 2000 anos depois, Galileu começou a estudar e observar os 
movimentos. Ele quem apresentou o primeiro conceito da inércia, que foi desenvolvida 
e transformada em leis, um pouco mais tarde por Newton. 
Depois, bem mais tarde, Newton, se basearia nos estudos de Galileu para criar 
as tão famosas 3 leis de Newton, e por causa de seu esforço e dedicação, agora no 
presente cientistas de todo planeta conseguem compreender a inércia e o movimento. 
As três leis que Newton criou são: 
 Princípio da inércia 
 Princípio da dinâmica 
 Princípio da ação e reação 
Agora sabemos que a muito tempo atrás pesquisadores e cientistas achavam 
que um corpo só se colocaria em movimento caso estivesse alguma força aplicada no 
mesmo. Portanto, caso não haja nada que aplique uma força externa ele ficara em 
repouso no mesmo lugar e do mesmo modo para sempre. 
Contudo, para que um corpo entre em movimento é preciso velocidade, sentido, 
direção e intensidade, que são conhecidas na física como grandezas escalares. 
Porém hoje na atualidade sabemos que não é bem assim. Pois mesmo que o 
corpo esteja parado em nosso planeta, está tendo interação com tudo ao seu redor. 
Ou seja, o corpo mesmo em repouso está sofrendo alguma interação. Podemos 
citar a gravidade por exemplo que mantem o corpo paralisado no mesmo lugar, logo 
ele não estará livre de interferência externa. 
Concluímos então, que todo corpo, está lidando com duas forças constantes. 
A interna é sua massa, e a outra constante. Quando se anulam geram um ponto de 
equilíbrio. 
Portanto se manterá parada ou em equilíbrio até que a outra força seja superior 
ou inferior, assim desiquilibrando o corpo. 
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Deste modo, pode-se dizer que qualquer objeto que pudermos observar que 
esteja em repouso está em equilíbrio estático, com isso todo tipo de grandeza que 
atuam neste corpo são idênticas e se anulam gerando o equilíbrio. 
Podemos dar como exemplo a imagem a baixo com um ponto fixo no centro 
entre elas, uma barra horizontal de inox sobre o ponto e duas bolas metálicas em cada 
lado da barra, nesse exemplo podemos observar que o equilíbrio só ocorre porque as 
bolas metálicas se anulam entre si, pois tem o mesmo peso, assim gerando um 
equilíbrio estático a barra horizontal de inox como se pode observar, seguindo as leis 
de Newton que tiveram como base Aristóteles e Galileu. 
 
Figura 01 – Objetos em Equilíbrio EstáticoFonte: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico-dinamico.htm 
 
3. MATERIAS E MÉTODOS 
 
3.1 Equipamentos usados para a realização do experimento 
 
 Nível 3 bolhas; 
 Tripé universal; 
 Régua de ferro 50cm; 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico-dinamico.htm
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 Arruelas; 
 Balança analítica; 
 Balança de precisão. 
 
3.2 Procedimentos experimentais 
 
O experimento foi realizado utilizando as arruelas para gerar peso sobre o nível 
que estava suspenso sobre o tripé universal. Com a régua foi medida uma distância 
de 5cm da ponta do nível e foi colocado o primeiro peso com arruelas. Após isso para 
que o nivelamento pudesse ser encontrado, reposicionava-se o nível sobre o seu 
apoio para que o nivelamento da barra pudesse ser encontrado de acordo com o peso 
aplicado em uma de suas extremidades. 
O mesmo procedimento foi repetido 6 vezes com o peso aplicado em 6 locais 
diferentes no nível, em cada local que se repetia o experimento a quantia de arruelas 
que servia como peso era diferente e o posicionamento do nível sobre o seu apoio era 
alterado para que encontrasse o equilíbrio da barra. Ao finalizar cada etapa de cada 
uma das 6 vezes, era anotada a distância que o peso foi aplicado e a quantia de 
arruelas utilizada era removida do nível e levada até uma balança analítica para que 
se soubesse a quantia de peso aplicada em cada local. Finalizando o experimento, o 
nível foi removido do tripé universal e foi levada a uma balança de precisão para que 
se soubesse qual o seu peso. 
Com os dados do experimento em mãos, os valores obtidos foram aplicados 
sobre a formula a qual foi passada para que pudéssemos encontrar uma igualdade 
entre 2 dos 6 procedimentos. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
As figuras abaixo, mostram os cálculos que foram feitos através do 
experimento. 
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Construímos uma tabela onde se através do experimento se obteve os dados 
de M (g) e de D(cm) , onde M é o peso das arruelas obtidos e D é a distância da 
arruela até seu ponto de equilíbrio. 
 
Tabela 1: Dados Obtidos Através do Experimento 
Arruela 1 3 6 9 12 15
M (g) 4,82 14,4 29,67 43,72 59,34 73,99
D (cm) 19,6 19 18 17,5 16,8 16,2
x (1/d) 0,05102 0,052632 0,055556 0,057143 0,059524 0,061728
M Balança 295,32
L Regua 50,2 
Fonte: própria 
 
Grafico1: Diagrama entre M e X 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6
Diagrama 
M (g) x (1/d)
 
Fonte: Propria 
 
Na1º Imagem usamos uma formula para poder calcular o MB (Massa de Barra) 
e o L da barra. Essa formula foi fatorada, para poder facilitar o cálculo. 
 
 
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Figura 2- Calculando MB e L da Barra 
 
Fonte: Própria 
Parte final do cálculo MB 
 
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Figura 3 – Calculo MB 
 
Fonte: Própria 
 
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Parte final do Cálculo L da Barra 
 
Figura 4 – Cálculo do L da Barra 
 
Fonte: Própria 
 
Após os cálculo do MB da barra e do L da barra, conferimos usando o Cálculo 
do Desvio, onde usa os dados de MB e L calculado, e o MB e o L medido através da 
régua e da Balança. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 5 – Cálculo do Desvio 
 
Fonte: Própria 
 
Após essa análise tem o percentual de desvio, onde esse cálculo e uma 
contraprova se o cálculo feito em sala de aula está correto com o obtido. 
 
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5. CONCLUSÕES 
 
Com base nos estudos, chega à conclusão que, quando a força for igual a 0 
terá dois tipos de Equilíbrio, o ESTÁTICO E DINÂMICO. O equilíbrio estático ocorre 
quando (v=0) e o dinâmico é ao contrário quando a velocidade for diferente de 0, ou 
seja, se a partícula se movimenta em constante ela sempre será dinâmica. Com base 
nisso, o equilíbrio estático ocorre quando o seu corpo tenha resultantes e velocidade 
igual a 0. Por exemplo, tenhamos um caixote no chão duas pessoas, começa a 
empurrar de lado opostos e suas força vai ser nula no final, pois o caixote estava nulo 
e quando começaram a empurrar de lado opostos, ainda sim o caixote ficou nulo. 
Portanto isso é EQUILÍBRIO ESTÁTICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. REFERÊNCIAS 
 
Equilíbrio Estático. Disponível em: https://www.infoescola.com/fisica/equilibrio-
estatico/. Acesso em 10 Maio de 2019, as 16:40. 
 
Equilíbrio Estático e Dinâmico Disponível em: <encurtador.com.br/uFHIO>.Acesso: 
10 de Maio de 2019 as: 14:20. 
 
Resumo Escolar. Disponível em: encurtador.com.br/fvBO7 Acesso : 10 de Maio de 
2019 as 16:15. 
 
Disponível em: https://brainly.com.br/tarefa/12204142>. Acesso em 12 de Abril. 
https://www.infoescola.com/fisica/equilibrio-estatico/
https://www.infoescola.com/fisica/equilibrio-estatico/