Experiência A1 Equilíbrio

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Experiência A1 
Equilíbrio de Forças 
 
1. Objetivos: 
1. Verificar que a soma das forças que atuam sobre um corpo em equilíbrio estático 
é igual à zero. 
 
2. Aferir um dinamômetro. 
 
2. Método: 
Aplicar um conjunto de três forças coplanares em 
um ponto como mostrado na Figura 01. Observar 
que o ponto “o” se deslocará para uma posição de 
equilíbrio estático. 
 
3. Equipamentos: 
Bases com suporte e roldanas, barbante, 
dinamômetro, conjunto de objetos de pesos 
diferentes, balança e transferidor. 
 
4. Procedimento: 
1. Tomar três objetos, de preferência com pesos desiguais, e equilibrar o sistema 
como na Figura 1, medir os ângulos α e β com o transferidor e os respectivos pesos 
P1, P2, e P3 com um dinamômetro. Anotar esses valores na Tabela1 da folha de 
dados observando que os pesos medidos equivalem às forças que atuam sobre o 
ponto “o” da Figura 1. 
 
2. Repita o mesmo procedimento acima com outros dois conjuntos de três objetos 
escolhendo pesos diferentes de um sistema para outro. 
 
3. O dinamômetro deverá ser aferido para se obter as forças corretamente. Os dados 
para a aferição são obtidos medindo-se com a balança as massas de 5 objetos, e 
com o dinamômetro os respectivos pesos. Anotar esses valores na Tabela 2 da 
folha de dados e efetuar as contas necessárias para encontrar a correção do 
dinamômetro e a respectiva incerteza. 
 
4. Cálculos para a correção do dinamômetro e a incerteza nas Forças: 
1) Calcular os pesos dos objetos a partir das massas medidas na balança; 
2) Calcular a diferenças entre o peso medido e o calculado; 
3) Calcular a média aritmética das diferenças. Este valor médio é a correção que você 
deverá fazer nas leituras do dinamômetro para eliminar o efeito de um possível 
erro sistemático na escala do mesmo: o deslocamento da origem (erros que 
possuem reprodutibilidade devido à falta de calibração do equipamento ou desvio 
de paralaxe por parte do operador). 
4) Calcular o módulo das diferenças (desvios) entre o valor médio e cada uma das 
diferenças; 
5) Finalmente a média aritmética dos desvios calculados no passo anterior será a 
incerteza a ser atribuída às forças. Anote o valor encontrado, na folha de dados. 
 
 
 
Figura 1 
5. Para elaboração do relatório: (Resumo de Cálculos): 
 Cálculos para aferição do dinamômetro; 
 Construir uma nova Tabela com as forças e os ângulos corrigidos; 
 Decomposição das forças que agem no ponto “o” da Figura 1, em relação a um 
sistema eixos cartesianos para cada conjunto de forças; 
 Soma das forças em x (com incertezas nas forças e nos ângulos); 
 Soma das forças em y(com incertezas nas forças e nos ângulos); 
 
6. Comentários finais e Conclusão: 
Discutir os resultados obtidos para a soma das forças. 
Apresentar comentários adicionais sobre a experiência que se façam necessários para a 
discussão dos resultados. 
 
7. Bibliografia 
 RESNICK, R. & HALLIDAY, D. (1982) Física, vol. 1. Rio de Janeiro: Livros Técnicos 
e Científicos Editora: Capítulo 2, seção 2-3 (Decomposição e Adição de Vetores: 
Método Analítico); Capítulo 5, seções 5-7 (As Leis da Força), 5-8 (Peso e Massa) 
e 5-9 (Procedimento Estático para Medir Forças). 
o TIPLER, P.A.(1985) Física, vol. 1. Rio de Janeiro: Editora Guanabara: Capítulo 3, seção 3-2 
(Componentes de Um Vetor); Capítulo 4, seção 4-4 (Peso). 
o 
Folha de dados 
Tabela 01 
Incerteza nas Forças = ± N 
Incerteza nos Ângulos = ± ° 
Aceleração da gravidade ( ± ) m/s2 
Tabela 02 
Pm(medido) 
[N] 
Massa 
[kg] 
Pc(calculado) 
(M.g) [N] 
Diferença 
 (Pc – Pm) [N] 
Média das 
diferenças 
[N] 
Desvio da 
Média 
 [N] 
 
 
 
 
 
Atenção: Não é necessário atribuir incertezas aos cálculos para a aferição do 
dinamômetro. 
 F1 (N) F2 (N) F3 (N)   
1 
2 
3 
Folha de dados para entregar ao professor 
 
Experiência A1 
Equilíbrio de Forças 
 
Professor: ID: Data: Grupo: 
 
Alunos presentes durante o experimento: 
1- ______________________________________________________________________ 
2-______________________________________________________________________ 
3- _____________________________________________________________________ 
4- _____________________________________________________________________ 
5- _____________________________________________________________________ 
 
 
Tabela 01 
 F1 (N) F2 (N) F3 (N)   
1 
2 
3 
 
Incerteza nas Forças = ± N 
Incerteza nos Ângulos = ± ° 
Aceleração da gravidade ( ± ) m/s2 
 
Tabela 02 
Pm(medido) 
[N] 
Massa 
[kg] 
Pc(calculado) 
(M.g) [N] 
Diferença 
 (Pc – Pm) [N] 
Média das 
diferenças 
[N] 
Desvio da 
Média 
 [N]