Equilíbrio de Forças em 2D

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<p>Experiência 1</p><p>Equilíbrio de Forças em Duas Dimensões</p><p>1. Objetivos:</p><p>Analisar os erros associados na aquisição de valores experimentais. Verificar que a soma das</p><p>forças que atuam sobre um corpo em equilíbrio estático é igual à zero.</p><p>2. Método:</p><p>Aplicar um conjunto de três forças coplanares em um</p><p>ponto como mostrado na Figura 1. Observar que o</p><p>ponto “o” se deslocará para uma posição de equilíbrio</p><p>estático.</p><p>3. Equipamentos:</p><p>Bases com suporte e roldanas, barbante,</p><p>dinamômetro, conjunto de objetos de pesos</p><p>diferentes, balança e transferidor.</p><p>Figura 1</p><p>4. Procedimento:</p><p>4.1. Medidas do experimento:</p><p>4.1.1. Tomar três objetos, de preferência com pesos desiguais, e equilibrar o</p><p>sistema como na Figura 1. Os objetos não devem tocar em nenhuma</p><p>estrutura a não ser o barbante. Caso esta situação não seja satisfeita,</p><p>troque um dos objetos.</p><p>4.1.2. Medir os ângulos α e β com o transferidor e os respectivos pesos P1, P2, e</p><p>P3 com um dinamômetro. Não esquecer de avaliar e anotar o erro</p><p>associado a cada valor. Anotar esses valores na Tabela 2 da folha de dados</p><p>observando que os pesos medidos equivalem às forças que atuam sobre</p><p>o ponto “o” da Figura 1.</p><p>4.1.3. Repita o mesmo procedimento acima com outros dois conjuntos de três</p><p>objetos escolhendo pesos diferentes de um sistema para outro.</p><p>5. Para elaboração do relatório:</p><p>• Construir uma tabela para cada conjunto com as forças e os ângulos;</p><p>• Construir uma nova tabela com os ângulos que serão utilizados na decomposição de</p><p>forças;</p><p>• Decompor as forças que agem no ponto “o” da Figura 1, em relação a um sistema eixos</p><p>cartesianos para cada conjunto de forças;</p><p>• Somar as forças em x (com incertezas nas forças e nos ângulos);</p><p>• Somar as forças em y (com incertezas nas forças e nos ângulos).</p><p>6. Comentários finais e Conclusão:</p><p>• Discutir os resultados obtidos para a soma das forças: podemos afirmar que o sistema</p><p>estava em equilíbrio? Essa resposta é válida para uma análise qualitativa e quantitativa?</p><p>• Descreva quais fatores aumentaram o erro dos dados obtidos e o que é possível fazer</p><p>para diminuir tais erros.</p><p>7. Bibliografia</p><p>• RESNICK, R. & HALLIDAY, D. (1982) Física, vol.. 1. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos</p><p>Editora; Capítulo 2, seção 2-3 (Decomposição e Adição de Vetores: Método Analítico);</p><p>Capítulo 5, seções 5-7 (As Leis da Força), 5-8 (Peso e Massa) e 5-9 (Procedimento Estático</p><p>para Medir Forças).</p><p>• TIPLER, P.A.(1985) Física, vol. 1. Rio de Janeiro: Editora Guanabara: Capítulo 3, seção 3-2</p><p>(Componentes de Um Vetor); Capítulo 4, seção 4-4 (Peso).</p><p>Folha de dados</p><p>Incerteza das Forças (Tipo B) = ± N</p><p>Incerteza nos Ângulos = ± °</p><p>F1 (N) F2 (N) F3 (N) α (°) β (°)</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>Folha de dados para entregar ao professor</p><p>Experiência 1 - Equilíbrio de Forças</p><p>Professor: ID: Data: Grupo:</p><p>Alunos presentes durante o experimento:</p><p>1- _______________________________________________________</p><p>2- _______________________________________________________</p><p>3- _______________________________________________________</p><p>4- _______________________________________________________</p><p>5- _______________________________________________________</p><p>6- _______________________________________________________</p><p>Incerteza das Forças (Tipo B) = ± N</p><p>Incerteza nos Ângulos = ± °</p><p>Tabela de dados</p><p>F1 (N) F2 (N) F3 (N) α (°) β (°)</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p>