PRATICA 3 FISICA

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MULTIVIX – FACULDADE NORTE CAPIXABA
2º e 3º PERÍODO DE ENGENHARIA MECÂNICA – TURMA “A”
LABORATÓRIO DE FÍSICA
AUGUSTO GABRIEL TOREZANI SÁ
JOÃO PEDRO BASTOS NUNES
MATEUS GONÇALVES
RODRIGO OLIVEIRA DE SOUZA
SIDENY BARBOSA FILHO
TEYLOR SANTOS VALGUER
VITOR RUSSE
WALACE BARRERE
WALLACE RHANDER PIM BARRERE
PRÁTICA 3: ROLDANAS FIXAS
	
SÃO MATEUS
2014.
AUGUSTO GABRIEL TOREZANI SÁ
JOÃO PEDRO BASTOS NUNES
MATEUS GONÇALVES
RODRIGO OLIVEIRA DE SOUZA
SIDENY BARBOSA FILHO
TEYLOS SANTOS VALGUER
VITOR RUSSE
WALACE BARRERE
WALLACE RHANDER PIM BARRERE
PRÁTICA 3: ROLDANAS FIXAS
Trabalho realizado sobre a disciplina de Laboratório de Física, do Curso de Engenharia Mecânica da Faculdade Multivix, como requisito para obtenção de nota bimestral.
Professor: Pedro Zucatelli.
	
SÃO MATEUS
2014.
INTRODUÇÃO
Nesta prática de laboratório, o grupo foi desafiado a provar os funcionamentos, e os conceitos de um sistema com roldana fixa. Foi apresentado como trabalho para que o grupo possa visualizar e aprender funcionamento, vantagens e desvantagens dos conceitos de roldanas fixas. Com o intuito de observarem os conceitos e características de um vetor, como uma roldana fixa pode modificar a direção e o sentido das forças aplicadas.
Com os materiais disponibilizados, teremos que observar e tirarmos as conclusões necessárias, para que provemos a aplicação das fórmulas e regras aplicadas na função de um sistema de roldana fixa.
DADOS EXPERIMENTAIS
	NOME
	SIGLA S.I
	VALOR
	GRANDEZA
	Peso do Gancho
	Pg
	0,06
	N
	Peso da Massa
	Pm
	0,50
	N
	Peso Total
	Pt
	1,56
	N
	Peso do Conjunto
	Pc
	1,50
	N
	Força Motora
	Fm
	1,72
	
	Força Motora
	FM
	1,50
	N
	Força Resistente
	FR
	1,50
	N
	Distância por Fm
	Dm
	43
	cm
	Distância por Fr
	Dr
	46
	cm
	Vantagem Mecânica ideal
	Vmei
	1,07
	
	Vantagem Mecânica Real
	Vmer
	1
	
	Vantagem Mecânica Dinâmica
	Vmd
	1
	
CÁLCULOS
Gráfico de coordenadas:
Representação de Roldana Fixa:
Cálculo 1:
Peso total das massas: Cada massa equivale a 0,50N e de acordo com o sistema, foi necessário descobrir o peso do gancho para determinarmos o peso total, somente das massas:
Pg = 0,06N; onde Pg está relacionado ao peso do gancho;
Pm = 0,50Nx3 = 1,50N; onde Pm está relacionado ao peso das massas multiplicada pela quantidade, que são três massas;
Pt = 1,56N; que equivale ao peso total, somando os pesos do gancho e das massas;
Dado os dados, o cálculo se fez da seguinte forma:
Pc = Pt - Pm
Para o cálculo da incerteza, deve-se notar as medidas do dinamômetro, observando a sua menor medida e dividindo-a pela quantidade de seguimentos, dando o seguinte resultado:
Incerteza = 0,02 ÷ 2 = 0,01N 
O valor de 0,1 está relacionado a medida de Newtons, encontrado no dinamômetro equivalente a dez divisões da mesma.
O valor de 10, está relacionado ao numero de divisões da medida do dinamômetro.
Portanto:
Pc = (1,50 ± 0,1 ) -Z N
Cálculo 2:
Fm = ( 1,72 ± 0,01 ) " -Z " N
Para 3 massas de 0,5 N acrescentando a massa do gancho 0,06N, foi aplicado uma força de Fm =1,72 segundo o dinamômetro para que a massa fique em equilíbrio.
Dado que Fm é Força Motora, representada por N, letra que representa o valor de Newtons.
Levando em conta a incerteza de 0,01N encontrada ,e sua massa tem sentido de " -Z " de acordo com o gráfico de coordenadas.
Cálculo 3:
Sabendo-se que o cálculo para encontrar a vantagem mecânica real de um sistema de polias é:
Vmer = 
Dado que FM equivale a Força Motora do sistema, que neste será 3 massas de pesos idênticos, sobre esse sistema que passará sua energia pela polia, aplicando-a na outra extremidade da corda.
Dado que FR equivale a Força Resistente do sistema, que neste caso será o peso das 3 massas de pesos idênticos na extremidade em que se encontra o gancho, fazendo com que seu peso aplique uma força contrária a Força Mecânica.
Sabendo que o peso das três massas juntas equivale à 1,50N, realizamos a seguinte operação:
Vmer = 
Calculando esta fração achará o seguinte resultado:
Vmer = 1
Portanto:
Não há nem vantagem nem desvantagem mecânica, isto é, não há redução nem acréscimo de esforço para equilibrar ou deslocar a força resistente.
Cálculo 4:
Sabendo que o cálculo da vantagem mecânica ideal estática ideal de um sistema é dada pela seguinte equação:
Vmei = 
Onde:
dR: É a distância percorrida pelas massas quando a Fm para de gerar um deslocamento dR na carga, com o valor de 46 cm;
dM: É a distância percorrida por Fm para gerar deslocamento dR na carga, com o valor de 43 cm;
Aplicando os dados na equação teremos o seguinte resultado:
Vmei = = 1,07
ANÁLISE DE DADOS
5.1 - O que você entende por uma roldana(polia) fixa? Faça um desenho mostrando os principais detalhes característicos de uma roldana fixa.
É uma peça utilizada para transferir força e movimento, geralmente encontrado em máquinas. Seu sistema vem composto por uma corda, correia ou corrente metálica, onde a roldana(polia ou moitão) irá girar em torno de seu eixo, transferindo energia e movimento a outro objeto.
OBS: O desenho se encontra no tópico de Cálculos.
5.2 - Com o dinamômetro, determine o peso do conjunto Pc formado pelo gancho lastro com 2 massas metálicas e anote o valor encontrado.
Pc= (1,50 ± 0,1 ) -Z N
Tais dados foram encontrados a partir do cálculo 1.
Para distinguir o sentido que se encontra a força aplicada sobre as massas, foi-se observado pelo seguinte gráfico de coordenadas apresentado no tópico de cálculos.
5.3 - Insira na roldana o conjunto dinamômetro, pesos e cordão conforme a Figura 02 abaixo. Segure a ponta do dinamômetro exercendo uma força necessária para que os pesos não caiam.
Feito os passo a passo como mostra a figura do exercício 
Os passos foram seguidos afim de demonstrar a força aplicada na outra extremidade do cordão para que os pesos não caíssem.
5.4 - A força peso das dependuradas é conhecida como resistente Fr, a força aplicada para levantá-las é conhecida como força _________ e é representada por Fm .
Resposta: Motora
5.5 - Determine o valor da força motora Fm necessária para manter o conjunto em equilíbrio indicada no dinamômetro.
Fm = ( 1,72 ± 0,01 ) " -Z " N
Tal resultado foi encontrado a partir do cálculo 2.
5.6 - Qual a direção e sentido da força Pc (peso do conjunto)?
Direção: Vertical;
Sentido: Para cima.
5.7 - Qual a direção e sentido da Fm aplicada por você?
Direção: Vertical;
Sentido: Para baixo;
5.8 - O que as duas forças, Fm e Pc , tem em comum?
Ambos tem a mesma direção.
5.9 - Verifique a veracidade de suas medidas dependurando outro conjunto gancho 03 massas na extremidade oposta do cordão sem o dinamômetro.
É verdade, pois as massas tem a mesma quantidade de peso, portanto, a mesma quantidade na outra extremidade do cordão, fará com que o ambas se igualem. 
5.10 - Segundo suas observações, você diria que a afirmação "...a roldana fixa é uma máquina simples porque é capaz de modificar a direção e o sentido da força motora..." está correta ? Procure justificar a sua resposta.
A afirmação está correta, pois quando aplicada um força em uma das extremidades do cordão, a sua outra extremidade receberá uma força inversa de mesma proporção.
5.11 - Cite um equipamento onde se utilize a roldana fixa como um de seus componentes.
Ponte rolante.
5.12 - No sistema de roldana fixa quantos centímetros de cordão deve, a força motora Fm puxar para que a carga se eleve 5 cm?
Deve-se aplicar uma força na outra extremidade da corda, para que se eleve 5cm na outra parte do cordão.
6.1 - Determine a vantagem mecânica estática real (Vmer) da roldana fixa utilizada.
Vmer = 1, não há nem vantagem nem desvantagem mecânica, isto é, não há redução nem acréscimo de esforço para equilibrar ou deslocara força resistente. Este resultado chegou-se a partir do cálculo 3.
6.2 - Meça a distancia dm que deve ser percorrida pela força motora , para elevar a força resistente Fr de uma distancia Dr qualquer, utilizando um sistema de roldana fixa.
Sabendo que a Vantagem Mecânica desse sistema é igual a 1, qualquer valor de distância aplicada a uma parte do sistema, será o mesmo valor aplicado na outra extremidade. Ex: Caso uma corrente em uma roldana tenha uma elevação de 2 metros,no seus outro ponto terá uma força puxando esta corrente para que ela suba 2 metros.
6.3 - Determine a vantagem mecânica estática ideal (Vmei) da roldana fixa.
A resposta se encontra no cálculo 4.
6.4 - Com o dinamômetro preso na ponta livre do cordão, levante e abaixe lentamente os pesos até o sistema ficar equilibrado.
Tal procedimento foi feito no laboratório, onde todo os alunos do grupo observaram o momento do equilíbrio entre as forças, a resistente, e a motora.
6.5 - Determine o valor médio da força motriz Fm capaz de imprimir um movimento uniforme ao sistema.
O valor médio será encontrado pela divisão da Fr, com o menor valor de Fm do sistema, neste o valor de Fr será 1,50N e Fm com o valor de 1,50N.
Calculando estas variáveis em divisão, o seu resultado será 1.
6.6 - Calcule a vantagem mecânica dinâmica ( Vmd) da roldana fixa utilizada.
A resposta pode-se aplicar a partir do cálculo 4, pois Vmei = Vmd.
CONCLUSÃO
De acordo com o proposto, o grupo pode relatar que o sistema de um polia fixa não altera a quantidade de vantagem mecânica necessária para que se possa ter um força motora maior que a força resistente no sistema. Portanto, notou-se que o valor da vantagem mecânica do sistema será sempre um, devido a divisão das forças resistentes e motoras.
É uma técnica não aconselhável para vantagem mecânica, mas serve para elevação de objetos, um exemplo que pode ser citado é o balde de cimento que o ajudante de obras coloca em uma corda sob uma polia, para que eleve o balde até o topo onde está outro ajudante de obras, e também, os aparelhos de musculação muito encontrados em academias.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.mundoeducacao.com/fisica/vantagem-mecanica.htm
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe9jQAC/trabalho-fisica-experimental-roldanas
http://issuu.com/ed_moderna/docs/ciencias-naturais9ano
http://www.fundacaolemann.org.br/khanportugues/ciencias/fisica/trabalho_e_energia/introducao_a_vantagem_mecanica