Relatório Atividade Prática - Física Mecânica

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CURSO TECNÓLOGO EM PROCESSOS QUÍMICOS
Física Mecânica
RANIELLI LIMA DO CARMO
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA
	
CAMAÇARI-BA
2022
RANIELLI LIMA DO CARMO
RELATÓRIO DE ATIVIDADE PRÁTICA
Equilíbrio Estático.
Relatório de atividade prática, apresentado ao curso Tecnólogo em Processos Químicos como avaliação parcial da disciplina Física Mecânica com a orientação da professora Fernanda Fonseca.
CAMAÇARI-BA
2022
 SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.	4
 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.	4
2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.	6
3 ANÁLISE E RESULTADOS.	11
4 CONCLUSÃO.	13
5 REFERÊNCIAS.	13
	
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA – EQUILIBRIO ESTÁTICO
Ranielli Lima do Carmo
Centro Universitário Uninter – Polo Iguatemi BAHIA.
End. Av. Antônio Carlos Magalhães, 3591 - 1001/1008 - Parque Bela Vista, Salvador - BA, 40280-000
E-mail: rany_carmo@hotmail.com
Resumo: São apresentadas duas resolutivas práticas para explicações teóricas de equilíbrio estático, as determinações de massa das amostras com a aplicação dos conceitos fundamentados em aula.
Palavras-chaves: equilíbrio estático, aplicação, amostras.
1 INTRODUÇÃO.
A determinação das forças que atuam sobre um corpo em equilíbrio estático tem muitas aplicações. Para que haja equilíbrio é preciso que as resultantes das forças externas que agem sobre o corpo sejam nulas e que a resultante dos torques que atuam sobre o corpo, em relação a qualquer ponto, seja nula.
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
Existem duas condições que precisam ser satisfeitas para que um corpo rígido extenso fique em equilíbrio estático, ou seja, para que fique parado em relação a um referencial inercial (vamos considerar aqui a Terra ou o laboratório como sendo um bom referencial inercial).
 A Primeira Condição de Equilíbrio impõe que a força resultante exercida sobre o corpo seja nula. A Segunda Condição de Equilíbrio exige que o torque resultante exercido sobre ele, em relação a qualquer ponto, também seja nulo. Um corpo rígido que está livre para girar ao redor de um ponto fixo em relação ao laboratório fica em equilíbrio estável quando o seu centro de gravidade se encontra verticalmente abaixo do ponto fixo. Caso o centro de gravidade se situe verticalmente acima desse ponto, o equilíbrio é instável.
Cad. Bras. Ens. Fís., v. 26, n. 3: p. 441-459, dez. 2009.
Exemplo: 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?
Fig.01 Balança situação 01.
Dados:
P¹ = 1,5 kg
P² = 1,95 kg
L¹ = ?
L² = 10 cm 
Resolução:
P¹ x L¹ = P² x L²
L¹ = (P² x L²) / P¹
L¹ = PL² / P¹ 
L¹ =?
1,50 kg x L¹ = 1,95 kg x 10 cm
1,50 kg x L ¹ = 19.5 
L¹ = 19,5 / 1,5 = 13 cm
A distância de L¹ que significa a medida do eixo de equilíbrio ao bloco de 1,50 kg é de 13 cm.
2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL. 
LABORATÓRIO VIRTUAL.
Conforme roteiro de aula apresentado para realização da atividade. Iniciamos com o processo de acesso ao sistema online através do Univirtus no portal AVA, segundo a descrição da atividade. 
Ao acessar o portal é necessário seguir as orientações de login e iniciar a prática, ao clicar em EXPERIMENTO conforme ilustração abaixo;
Fig. 02 Ilustração do laboratório virtual.
Em continuidade a atividade, o peso será posicionado na balança e o cursor com contrapeso será responsável por estabilizar a posição de equilíbrio, posterior identificação da distância entre a massa e contrapeso ao centro do eixo de rotação da balança. 
Fig.03 Ilustração balança laboratório virtual, massa 01.
Fig.04 Ilustração balança laboratório virtual, massa 02.
Fig.05 Ilustração balança laboratório virtual, massa 03.
Fig.06 Ilustração balança laboratório virtual, massa 04.
Ao anotar os valores obtidos houve a realização dos cálculos, que serão apresentados nas análises de resultados nas próximas etapas.
EXPERIMENTO PRÁTICO.
Conforme orientações citadas em roteiro de atividade pratica, foi necessário a obtenção de itens utilizados no cotidiano, foram eles;
· Régua em cm;
· 01 moeda (5 centavos; 10 centavos; 25 centavos; 50 centavos);
· Massa de modelar; (03 blocos com distintas medidas: 5mm, 10mm e 15mm)
· Fita adesiva;
· Lápis.
Fig.07 Materiais utilizados.
Seguindo o passo a passo da orientação de atividade, o lápis foi fixado em uma base plana com a fita adesiva, em seguida a régua estabilizada em posição de equilíbrio em cima do lápis, sem a colocação das massas e dos contrapesos. Segue abaixo, registros das massas e contrapesos, de acordo com os requisitos propostos no roteiro experimental da atividade. Conforme descrito, peso de 4 gramas para moeda de 5 centavos e 8 gramas para moeda de 25 centavos.
Fig.08 Identificação distância do eixo, massa 5 mm e contrapeso 4g (05 centavos).
Fig.09 Identificação distância do eixo, massa 10 mm e contrapeso 4g (05 centavos).
Fig.10 Identificação distância do eixo, massa 15 mm e contrapeso 4g (05 centavos).
Fig.11 Identificação distância do eixo, massa 5 mm e contrapeso 8g (25 centavos).
Fig.12 Identificação distância do eixo, massa 10 mm e contrapeso 8g (25 centavos).
Fig.13 Identificação distância do eixo, massa 15 mm e contrapeso 8g (25 centavos).
Para realização dos cálculos, foi utilizado somente os pesos com as moedas de 05 e 25 centavos, com a oscilação de contrapesos 5mm, 10mm e 15mm. A cada alteração de massa, foi necessário a identificação em ficha de atributo, em consequência o reajuste ifod. Os cálculos estão identificados na etapa posterior.
3 ANÁLISE E RESULTADOS. 
Com a obtenção dos dados, gerados através do sistema online na prática de laboratório, foi possivel realizar a conversão de medidas e a resolução dos cálculos.
Conversões:
M contrapeso = 500g = 0,5kg (conversão de gramas para quilogramas)
Distanciamento eixo x Massa= 14,5 cm = 0,145 m
Cálculos:
Força do P contrapeso: P contrapeso = M contrapeso x 9,81 m/s²
Força do P massa: P massa x d massa = P contrapeso x d contrapeso
M massa: P massa = Massa x 9,81 m/s²
Dados obtidos:	
Peso 01: D contrapeso 10,1 cm = 0,101 m
Peso 02: D contrapeso 8,7 cm = 0,087 m
Peso 03: D contrapeso 7,9 cm = 0,079 m
Peso 04: D contrapeso 7,2 cm = 0,072 m
Dados coletados, conforme resultados dos cálculos;
	
MCONTRAPESO (kg) 
	
dCONTRAPESO (m) 
	
PCONTRAPESO (N) 
	
MMASSA (kg) 
	
dMASSA 
(m) 
	
PMASSA
 (N) 
	0,5 
	0,101
	4,905
	0,348
	0,145
	3,41
	0,5
	0,087
	4,905
	0,299
	0,145
	2,94
	0,5
	0,079
	4,905
	0,272
	0,145
	2,67
	0,5
	0,072
	4,905
	0,248
	0,145
	2,43
TABELA 1: Dados gerados através dos cálculos obtidos pelos valores identificados no laboratório virtual.
É possível identificação de uma diferença medida em distanciamento do eixo, ao comparar o primeiro peso em massa no valor de 0,348 g que a distância de 0,101 m do eixo ao contrapeso, constatando que o último valor da massa em peso 0,248 g que corresponde ao menor peso, possui o maior distanciamento do eixo e o contrapeso com 0,072 m.
Em continuidade ao relatório, o processo experimental prático, a obtenção de dados tornou se importante ao complementar a parte do laboratório virtual, foi constatado que as alterações dos pesos das massas influenciam a distância do contrapeso ao eixo para manter o equilíbrio.
Conversões: 
d bloco 10,5 cm = 0,105 m
M moeda = 5 centavos: 4g = 0,004 kg
M moeda = 25 centavos: 8g = 0,008 kg
Cálculos:
P moeda = M moeda x 9,81 m/s²
P bloco x d bloco = P moeda x d moeda
P bloco = M bloco x 9,81 m/s²
Dados obtidos:
5 centavos (0,004 g) x massa 5 mm (d moeda = 3 cm = 0,03 m)
5 centavos (0,004 g) x massa 10 mm (d moeda = 4 cm = 0,04 m)
5 centavos (0,004 g) x massa 15 mm (d moeda = 5 cm = 0,05 m)
25 centavos (0,008 g) x massa 5 mm (d moeda = 3 cm = 0,03 m)
25 centavos (0,008 g) x massa 10 mm (d moeda = 3,5 cm = 0,035 m)25 centavos (0,008 g) x massa 15 mm (d moeda = 4 cm = 0,04 m)
	
MMOEDA (kg) 
	
dMOEDA (m) 
	
PMOEDA (N) 
	
MBLOCO (kg) 
	
dBLOCO (m) 
	
PBLOCO (N) 
	0,004
	0,03
	0,039
	0,0011
	0,105
	0,011
	0,004
	0,04
	0,039
	0,0015
	0,105
	0,014
	0,004
	0,05
	0,039
	0,0018
	0,105
	0,018
	0,008
	0,03
	0,078
	0,0022
	0,105
	0,022
	0,008
	0,035
	0,078
	0,0028
	0,105
	0,028
	0,008
	0,04
	0,078
	0,0030
	0,105
	0,029
TABELA 2: Dados gerados através dos cálculos obtidos pelos valores identificados no experimento prático.
4 CONCLUSÃO.
O estudo realizado referente ao equilíbrio estático, pode ser desenvolvido a fim de motivar a exercitar a dinâmica de equilíbrio, possível visualização de anulação das forças dessa forma, obtendo o cálculo para identificação dos pesos das massas através do equilíbrio mantido entre os contrapesos e cálculos existentes ao decorrer da atividade. 
Entender de forma teórica o funcionamento do equilíbrio na balança e exercitar na prática física e virtual para compreender o seu mecanismo. A medida que a massa aumenta em peso, o contrapeso é realocado de forma mais distante ao eixo para manter o equilibro estático. Com base na distância de deslocamento do contrapeso foi realizado o cálculo para identificação de pesos das massas utilizadas no laboratório virtual assim como o experimento prático.
A discussão do equilíbrio das balanças é realizada a partir da aplicação das condições de equilíbrio, envolvendo relações entre grandezas, quanto maior a massa, o contrapeso será deslocado de forma mais distante do eixo para que as forças realizem um sistema em equilíbrio, devido ao deslocamento que sempre será nulo. 
5 REFERÊNCIAS.
SILVEIRA, F. L; A BALANÇA DE ROBERVAL E O SEGREDO DO SEU MECANISMO. Cad. Bras. Ens. Fís., v. 26, n. 3: p. 441-459, dez. 2009.
DONOSO, J.P; Equilíbrio Estático e Análise de Estruturas. FCM 208 Física (Arquitetura), Universidade de São Paulo Instituto de Física de São Carlos – IFSC.
MOSCA, Gene; TIPLER, Paul; Física para cientistas e engenheiros. Volume 1, 6ª Edição 2011.