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ALUNO X O EQUILÍBRIO DE UM MÓVEL NUM PLANO INCLINADO RECIFE ABRIL/2015 ALUNO X O EQUILÍBRIO DE UM MÓVEL NUM PLANO INCLINADO Relatório apresentado ao professor X, do 2º Período do curso de Graduação em Engenharia de Produção, da Universidade Estácio de Sá como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental I. RECIFE ABRIL/2015 1. INTRODUÇÃO Equilíbrio estático é o caso especial de equilíbrio mecânico observado em um objeto em repouso. 2. OBJETIVOS Reconhecer os efeitos da: Força motora P e sua equilibrante (força de tensão, compressão, atrito, etc.); Componente do peso P perpendicular a rampa, P, e sua equilibrante (força normal N); Determinar a dependência de: Px e Py, em função do ângulo de inclinação da rampa; Px e Py, em função da massa envolvida e da aceleração gravitacional no local. 3. MATERIAIS 01 plano inclinado, escala de 0 a 45º graus; sistema de elevação contínuo e sapatas niveladoras; 02 massas acopláveis de 50g; 01 carro; 01 dinamômetro de 2N 4. PROCEDIMENTO Determinar o peso P do móvel formado pelo conjunto carro mais 02 massas de 50g acopladas e montar o equipamento prendendo a cabeceira do dinamômetro entre os dois fixadores. 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO O peso P do móvel formado pelo conjunto carro mais 02 massas de 50g acopladas é P= 1,6N Giramos o manípulo do fuso e inclinamos o plano articulável até um ângulo de 30º; verificamos o zero do dinamômetro e prendemos o móvel pela conexão flexível ao dinamômetro, atentando sempre para que a escala não se atrite com a capa. Fizemos o diagrama de forças (Figura 01) que atuam sobre o móvel, identificando cada uma delas. Figura 01 Caso o móvel fosse solto do dinamômetro ele sairia do equilíbrio e ganharia uma velocidade, porque a força tração deixaria de existir e decomposição do peso paralelo ao plano faz o móvel entrar em movimento. Quando livre, o móvel executa um movimento ao longo da rampa porque a força P decomposta no eixo paralelo ao plano é diferente de FN O agente físico responsável por este movimento é o peso, ou seja, a decomposição do peso paralelo ao plano inclinado, Px. Com o valor da força peso do móvel e inclinação da rampa, fizemos um diagrama (Figura 02) identificando as características do vetor componente Px. Figura 02 O valor modular da força de tensão T (força aplicada pelo dinamômetro) é T= 0,8N Confrontamos o valor da força de tensão T com o valor calculado para a força componente Px ІTІ= ІPxІ Por que o móvel está em equilíbrio Então, Px = 0,8N Px= P*sen30 Px =1,62*0,5 Px =0,81N Erro absoluto: E= Vo – VV Ea= 0,81 – 0,8 Ea= 0,01 Erro relativo: Er= Ea / VV Er= 0,01/0,8 Er= 0,01 Erro relativo percentual: E%= 100% * Er E%= 100% * (0,01) E%= 1% O percentual de erro é 1%. O valor da força normal N é dado por: Px= P*senθ 0,8N= P*sen30 P= 0,8/sen30 P=1,6N Py= P*cosθ Py = 0,8/sen30 Py =1,38N Py=FN=1,38N Seguramos com a mão a cabeceira do plano inclinado e devagar, o elevamos de modo a se aproximar de 90º. Px= P*sen90 P= 1,6*1 P=1,6N Py= P*cos90 Py = 1,6*0 Py =0 Com isso ocorre que o valor do componente Px torna-se igual a P (P=1,6N) e o valor do componente Py torna-se 0. 6. REFERÊNCIA David Halliday, Fundamentos de Física I – Mecânica. UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
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