RELATÓRIO - EQUILÍBRIO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊ NCIAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
LABORATÓ RIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL BÁSICA 
 SEMESTRE 2022.1 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁ TICA 08 – EQUILÍBRIO 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: PEDRO GUILHERME ALMEIDA 
FERNANDES 
MATRÍCULA: 536085 
 CURSO: ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
TURMA: 02 
PROFESSOR: MARCOS ANTÔNIO A. SILVA 
DATA E HORA DA REALIZAÇ Ã O DA PRÁ TICAS 14/06/2022 À S 16:00h 
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OBJETIVOS 
- Determinar o peso de um corpo através da resolução de um sistema de forças 
- Medir as reações nos apoios de uma viga bi-apoiada, quando uma carga móvel é deslocada 
sobre a mesma 
- Verificar as condições de equilíbrio 
MATERIAL 
1ª Parte - Massa aferida 100 g; 
 Estrutura de madeira; 
- Massa desconhecida; 
- Balança digital; 
- Transferidor montado em suporte; 
- Material para desenho (papel, régua, 
esquadro e transferidor) 
 
 2ª Parte - Massa aferida de 50 g; 
- Dinamômetros de 2 N (dois); 
- Estrutura de suporte; 
- Barra graduada de 100 cm de 
comprimento. 
 
INTRODUÇ Ã O 
 
EQUILÍBRIO DE UMA PARTÍCULA: 
 
O equilíbrio estático ocorre quando a partícula está em repouso. Neste caso, o vetor 
velocidade é zero e o vetor aceleração também é zero. Pense na seguinte situação: uma partícula é 
lançada verticalmente para cima. No ponto mais alto da trajetória a partícula está em equilíbrio 
estático? Não. Embora o vetor velocidade naquele ponto seja zero (a partícula parou), o vetor 
aceleração naquele ponto não é zero (é igual ao vetor aceleração da gravidade local). 
Cuidado! Uma partícula parada não está necessariamente em equilíbrio. Para que uma partícula 
parada esteja em equilíbrio, ela deverá estar parada e permanecer parada. 
 
Segundo Newton, quando observa-se que um corpo está em repouso ou em movimento 
retilíneo uniforme, a resultante das forças atuantes sobre o corpo é nula, então Fr = 0. Dessas 
observações pode-se concluir que o corpo se encontra em equilíbrio mecânico, que pode ser 
estático, quando o corpo está em repouso, ou dinâmico, quando está em movimento retilíneo 
uniforme. Durante esta prática estudamos o equilíbrio estático. 
 
Em um corpo rígido, para haver equilíbrio são necessárias duas condições: a soma vetorial 
de todas as forças externas e todos os torques externos que atuam sobre ele sejam nulos 
 
 
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PRÉ-LABORATÓRIO: 
 
1-Construa um paralelogramo com um dos vértices no nó da Figura abaixo e cuja diagonal seja 
igual a – t1 
 
 
 
 
2- Determine os valores das tensões T2 e T3 , nos Fios 2 e 3 da Figura acima, supondo que a tensão 
T1=200gf. Considere que a partícula (nó) está em equilíbrio. 
 
 T2 = 230gf 
 T3=160gf 
 
PROCEDIMENTO – PARTE 1 
1- Certifique-se de que o peso P1 = 100 gf no nó A está à esquerda e o peso desconhecido, Pd , no 
nó B à direita; 
2- Meça os ângulos descritos e reproduza abaixo a geometria para cada nó; (use 5,0 cm para 
representar 100 gf). 
 
 
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3- Aplique o método descrito na (1ª Parte) - EQUILÍBRIO DE UMA PARTÍCULA e determine o 
peso 
desconhecido, Pd. 
 Pd= 80g; 
 
PROCEDIMENTO – PARTE 2 
 
1- Faça a montagem da Figura 5.5. O dinamômetro A deverá estar a 20 cm da extremidade esquerda 
da barra e o dinamômetro B à 20 cm da extremidade direita; 
 
2- Determine o peso da barra a partir das leituras dos dinamômetros. P2 = 2,04. 
 P = ra+rb 
 P=1,03+1,01 
 P=2,04 
 
3-Faça a massa de 50 g percorrer a barra (régua) de 10 cm em 10 cm, a partir da posição 5 cm, 
anotando os valores das reações RA e RB (leituras dos dinamômetros)* 
 
X (cm) Ra(N) Rb(N) Ra+Rb(n) 
5 0,87 1,63 2,5 
15 1,01 1,54 2,55 
25 1,10 1,44 2,54 
35 1,20 1,40 2,60 
45 1,24 1,31 2,55 
50 1,26 1,24 2,50 
55 1,28 1,22 2,50 
65 1,42 1,13 2,55 
75 1,46 1,03 2,49 
85 1,60 0,99 2,59 
95 1,64 0,90 2,54 
 
 
4-Trace, abaixo, em um mesmo gráfico, as reações RA e RB em função da posição x (cm); 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5-No mesmo gráfico abaixo, trace os valores de RA+ RB em função de x; 
 
 
 
QUESTIONÁRIO 
 
1 – Qual o peso desconhecido obtido com a balança? Qual o valor obtido pelo método descrito na 1a 
Parte desta prática? Qual o erro percentual do valor experimental em relação ao obtido com a 
balança? 
 
 Preal = 72gf 
 Pfinal = 73,8gf 
 
 X = 102,5% → Variação de 2,5% de erro 
 
2 - Some graficamente T1,T2 e T3 (use 5,0 cm para representar 100 gf). 
 
 
T1 = 100gf T2=120gf T3=98gf 
 
3 - Qual o peso da régua (barra) utilizada na 2a Parte? Em N e em gf. 
 
Pb = 1,92N e 195,78 gf 
4 - Verifique, para os dados obtidos com o peso na posição 75 cm sobre a régua, se as condições de 
equilíbrio são satisfeitas (equações 5.1 e 5.2). Comente os resultados. 
 F= Ra+Rb-P1-P2=0 → 0,96+1,46-0,5-1,92 = 0 
 P1x+P2L/2 – RaXa-RbXb = 0 → 0,5×0,8 + 1,92× 1/2 - 0,96×0,2 - 1,46×0,8 = 0 
 
 
 
 
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5- Calcule os valores esperados para as reações RA e RB (em gf) medidas nos dinamômetros, 
para uma régua de 120 cm e 80 gf e um peso de 40 gf colocado sobre a régua na posição x = 
100 cm). Considere que um dos dinamômetros foi colocado na posição 30 cm e o outro na 
posição 100 cm. 
 
Ra + Rb - 40gf - 60gf = 0 → Ra + Rb - 40gf - 120gf= 0 
 
Rb = 160gf – Ra 
40gf x 1 + 120gf 0,7 – Rb x 1 = 0 
40gf x 1 + 120gf x 0,7 – (160gf – Ra) x 1 = 0 
40gf + 84gf – 160gf + Ra = 0 
 
Ra = 26gf 
 
Rb = 160gf – RaRb = 124gf 
 
CONCLUSÃ O 
 Conclui-se então que diante dos aprendizados obtidos na aula e na construção do relatório, 
o aluno consegue dominar cálculos variados em um sistema de equilíbrio, porém qualquer erro 
mínimo poderá mudar muito o resultado final. 
 Como ensinado, o cálculo final da massa de um objeto qualquer deverá ter seu erro 
percentual menor que 10% quando comparado ao peso real do objeto, sendo necessário refazer o 
processo se a taxa percentual ultrapassar o limite. 
Além disso, utiliza-se muito o dinamômetro para a medição das massas, além do 
transferidor para construir sistemas com nós e tração em fios. 
 
 
 
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REFERÊ NCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
EQUILÍBRO DE UMA PARTÍCULA. In:EQUILÍBRIO. Disponível em 
http://educacao.globo.com/fisica/ 
 
GUILHERME, Carlos. EQUILÍBRIO DE UMA PARTÍCULA. In: StuDocu . 
Disponível em: https://www.studocu.com/ 
 
LIRA,Lima. EQUILÍBRIO ESTÁTICO. In: InfoEscola – 
Disponível em: http://m.infoescola/