Mesa de Força

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Universidade Estácio de Sá
Engenharia de Produção
Experimento em Laboratório: Mesa de Força
Alunos:
 Rafael Lima Neves
 
 
 
 
 
Professor : Fábio Médice
Física 1
Introdução
Segundo a física, Forças são definidas como grandezas vetoriais que possuem módulo, direção e sentido e obedecem as leis de soma, subtração e multiplicação vetorial. Conceito este, de suma importância, pois o movimento e/ou o comportamento de uma partícula pode ser estudado a partir da soma vetorial das forças aplicadas sobre ela. De acordo com as leis de Newton, uma partícula somente estará em equilíbrio estático se a resultante das forças atuantes forem nulas. Neste experimento, busca -se verificar esta condição através da decomposição das forças atuantes em uma partícula, conforme a foto abaixo:
Figura 1.
Três fios unidos em um arco comum têm em suas extremidades duas massas 
amarradas que variam de acordo com as combinações de pes para cada situação e o dinamômetro. Tensiona -se cada um dos fios, de jeito que estarão dispostos em um plano horizontal, logo abaixo da junção dos fios, coloca -se uma mesa com graduação para ângulos que possibilita a medir os respectivos ângulos entre as forças em questão. O valor da força resultante será lido diretamente na escala do dinamômetro. A partir desses passos, será realizada uma série de cálculo da somatória das forças em seus respectivos eixos, para assim, determinar se o sistema está em equilíbrio ou não.
Objetivo
O objetivo deste experimento é avaliar as condições de equilíbrio de uma partícula através da decomposição de forças, calculando a resultante das forças através da análise de erro e incertezas a partir do efeito da mudança de ângulo no módulo da força resultante e o manuseio do dinamômetro.
Equipamento
3 dinamômetros que suportam até 2 Newtons com escala de divisão de 0,025N
3 cordas
Mesa com escala de ângulo para o teste
Procedimento Experimental
Conforme a figura 1, foram feitos duas medições, uma em 60° e outra em 90°, um dinamômetro é colocado na posição 0° e é chamado de F1, o outro dinamômetro é colocado na posição 60° ou 90° e é chamado de F2, o terceiro dinamômetro é colocado na posição inversa dos outros dois, e é o responsável por medir a força exercida para encontrar o ângulo, e é chamada de FR, Força Resultante.
Dados Experimentais e Análise
Com base na fórmula de relação entre forças FR²=F1²+F2²+2.F1.F2.cos alpha, e obedecendo o erro sistemático do dinamômetro, foram feitos os cálculos
ÂNGULO 60°
F1:0,275 N
F2:0,525 N
Fr: 0,850 N
Força Resultante achada conforme a fórmula de relação entre forças: 0,704 N
ÂNGULO 90°
F1:0,200 N
F2:0,575 N
Fr: 0,675
Força Resultante achada conforme a fórmula de relação entre forças: 0,608 N
Conclusão
Os experimentos realizados puderam demonstrar as fórmulas e teorias algébricas da composição e decomposição de vetores, ou seja, a soma vetorial e a resultante de vetores. Foi possível experimentar várias configurações diferentes de pesos e ângulos e observar de imediato as alterações e influência, registradas no dinamômetro. As diferenças encontradas nas medições se devem ao fato da escala de incerteza do dinamômetro (0,025 N) não possibilitarem uma leitura mais precisa, e possível erro na execução do experimento. 
Bibliografia
HALLIDAY, D; RESNICK, R; W ALKER, J.Fundamentos da Física. Vol.1. 7 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.