Mesa de forças

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Rua Jorge Tibiriça, 451 – Centro – São José do Rio Pardo – SP 
CEP: 13720-000 – Tel.: (19) 3681 – 2655 
 
-Elaine Borges 
-Isadora Lucio 
-Lucas Gonçalves 
-Ranieli Lima 
-Tayna Ferreira 
 
 
 
 Laboratório 
 MESA DE FORÇAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-Elaine Borges 
-Isadora Lucio 
-Lucas Gonçalves 
-Ranieli Lima 
-Tayna Ferreira 
 
 
 
 
 Laboratório 
 MESA DE FORÇAS 
 
 
 
 
Relatório apresentado à UNIP – Campus 
São José do Rio Pardo referente a disciplina 
de Tópicos de Física - Laboratório, como 
parte dos requisitos para avaliação 
bimestral, no Curso de Engenharia Civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO: 
 O Experimento trata-se sobre o equilíbrio estático de um corpo. O corpo está 
em equilíbrio quando, o somatório de todas as forças atuantes no sistema tenha a 
resultante igual a zero. 
 Força é uma grandeza vetorial, então, possui um módulo, direção e sentido. 
Para que o corpo esteja em equilíbrio é necessário que para cada força que atue 
sobre ele, haja outra força, com módulo e direção iguais, porém, em sentidos 
opostos. 
Através deste experimento visamos aprender sobre a força resultante do 
sistema de equilíbrio estático, variando-se o ângulo das forças atuantes no sistema e 
através dos cálculos comprovar conceitos de força e inercia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERENCIAL: 
Uma força tem módulo, direção e sentido. Assim pode acelerar um corpo, 
definindo-se a unidade de força em termos da aceleração que a força imprime a um 
corpo de referencia. 
Seguimos a lei de Newton que esclarece que para uma partícula estar em 
equilíbrio estático é necessário que a resultante das forças que sobre ela atuam seja 
nula. 
Pode-se de fato aplicar varias forças a um corpo, mas se a resultante vetorial 
destas for nula, o corpo agirá como se nenhuma força estivesse sendo aplicada a 
ele. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO: 
O experimento seguiu da seguinte maneira: 
Cada bancada recebeu uma mesa de forças com quatro braços e já 
equipada com o disco circular graduado em graus, anel metálico, roldanas moveis, 
fios de nylon e suportes para massores, massores, um nível de bolha de ar, usamos 
também uma balança. 
 
Para se iniciar o trabalho a primeira instrução seguida foi nivelar a mesa de 
forças ajustando-a através de três porcas localizadas em seu suporte usando o nível 
de bolha de ar e verificar se as roldanas giram sem atrito. Após a mesa estar 
corretamente nivelada deveríamos usar os massores para centralizar o anel fixado 
na mesa de foças, foi seguida a seguinte operação: cada massor contava com um 
encaixe para ser fixado no fio de nylon de tal maneira que a força exercida sobre o 
anel o centralizaria, esse processo foi repetido até alcançarmos o objetivo de 
centralizarmos totalmente o anel, como na imagem a seguir: 
 
Após atingir tal objetivo o próximo passo foi passar para o papel os ângulos 
encontrados no disco em relação aos fios. 
 Continuando o processo, pesamos os massores de cada fio. Para não haver 
confusão entre eles nomeamos cada qual de F1, F2, F3 e F4. Efetuamos a pesagem 
dos massores usando a balança e após atingirmos certa precisão dos pesos 
iniciamos os cálculos. 
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CÁLCULOS: 
As massas foram medidas e seus pesos calculados através da formula: 
F = m.g 
Onde F = força peso. M=massa. G=aceleração da gravidade local, que foi 
considerada 9,81 m/s². 
Com isso obtemos os seguintes resultados: 
F1 = m1.g F2 = m2.g 
F1 = 14,9589 x 9,81 F2 = 14,9997 x 9,81 
F1 = 146,746809 gm/s² F2 = 147,147057 gm/s² 
 
F3 = m3.g F4 = m4.g 
F3 = 15,1112 x 9,81 F4 = 14,8086 X 9,81 
F3 = 148,240872 gm/s² F4 = 145,272366 gm/s² 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESULTADOS 
1 – Qual o Objetivo desse experimento? 
 O objetivo do experimento é estudar o equilíbrio de um ponto, e a 
decomposição das forças que atuam sobre ele. 
 2 – Quais os instrumentos de medição utilizados? E quais as precisões 
desses instrumentos? 
 Mesa de Forças, Porta-massores, massores, balança de precisão, nível de 
bolha de Ar, anel, fios de Nylon, circunferência graduada em graus. São 
instrumentos com uma boa precisão, porém, podem haver desvios em algumas 
medições. 
 3 – Para cada caso estudado, verificar as condições de equilíbrio do ponto 
∑fx = 0; ∑fy = 0: 
 
Para F1: 
 
F1x = F1cosθ 
F1x = F1cos90º 
F1x = 0 
 
F1y = F1senθ 
F1y = F1sen0º 
F1y = 146,746809 ≈ 0,147 kg m/s² 
 
Para F2: 
F2x = F2cosθ 
F2x = F2cos12º 
F2x = 143,9315408 ≈ 0,144 kg m/s² 
 
F2y = F2senθ 
F2y = F2sen12º 
F2y = 30,59359342 ≈ 0,030 kg m/s² 
 
 
 
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Para F3: 
F3y = F3cosθ 
F3y = F3cos6º 
F3y = 147,428793 ≈ 0,147 kg m/s² 
 
F3x = F3senθ 
F3x = F3sen6º 
F3x = 15,49539054 ≈ 0,015 kg m/s² 
 
Para F4: 
F4x = F4cosθ 
F4x = F4cos6º 
F4x = 144,4765488 ≈ 0,144 kg m/s² 
 
F4y = F4senθ 
F4y = F4sen6º 
F4y = 15,18509717 ≈ 0,015 kg m/s² 
 
Condições de equilíbrio: 
Em y = ∑fy = 0 
F1y + F3y = 0; 
0,147 – 0,147 = 0; 
Em x = ∑fx = 0 
F2x + F4x = 0; 
0,144 – 0,144 = 0; 
 4 – A massa das polias e o atrito entre os fios e polias influíram no resultado 
do experimento? 
 Sim, a força de atrito poderia impedir que as roldanas se movessem 
corretamente, porém, os fios não influíram em nada, pois eram fios ideais, ou seja, 
não possuem elasticidade. 
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5 - Os objetivos propostos foram atingidos? 
 Sim, através de cálculos provamos que concluímos o objetivo, encontramos 
o equilíbrio do anel, com um desvio pequeno, que pode ter sido causado pela falta 
de precisão ao extrair o ângulo formado pelo fio, a circunferência era graduada de 
dois em dois graus, então se o grau formado fosse um número impar, não 
poderíamos encontra-lo com precisão. 
 
 
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Conclusão: 
 Através do experimento chegamos a conclusão de que a força resultante de 
um sistema de forças é igual a somatória de todos componentes. 
A força é uma grandeza vetorial, pois possui modulo direção e sentido. Um ponto 
material só está em equilíbrio quando o somatório de todas as forças atuantes tenha 
a resultante igual a zero. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
Alan Patrocinio. EXPERIMENTO 2: MESA DE FORÇAS 
Disponivel em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAABPpgAD/mesa-forcas> 
Data de acesso: 04/04/2015