Estatica Exp01

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Alunos:
Experimento – Equilíbrio Estático
Objetivo:
Determinar a massa de uma barra rígida por meio das condições de equilíbrio de
um corpo rígido.
Teoria:
Uma barra rígida é dita estar em equilíbrio estático se ela não se move em
nenhuma forma — nem em translação, nem em rotação — no sistema de referência
em que observamos o corpo. As duas condições necessárias e suficientes para que um
corpo esteja em equilíbrio são:
• a soma vetorial de todas as forças externas que agem sobre o corpo deve ser nula;
• a soma vetorial de todos os torques externos que atuam sobre o corpo deve ser nula,
em relação a qualquer eixo no espaço
Essas condições são expressas pelas relações:
∑ F⃗=0 e ∑ τ⃗=0
Em uma barra rígida suspensa na horizontal, onde todas as forças externas
aplicadas sobre ela são verticais, as condições de equilíbrio significam que a resultante
das forças num sentido deve ser igual à resultante das forças no sentido contrário; e
que a soma dos torques no sentido horário (negativo, por convenção), deve ser igual à
soma dos torques no sentido anti-horário (positivo, por convenção), em relação ao
mesmo eixo. Se a barra for equilibrada na horizontal o braço de alavanca de cada força
será simplesmente a distância do ponto de aplicação desta força ao eixo de torque
escolhido. Esse eixo deve ser escolhido por conveniência de cálculo: normalmente o
baricentro ou o ponto de suspensão da barra são os pontos convenientes.
Materiais:
 1 barra com furos e escala; uma coleção massas aferidas; balança digital; tripé
com suporte; réguas e paquímetros.
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Procedimento:
1. Suspenda a barra rígida por um ponto fora do seu centro de massa (CM), de 
acordo com o esquema de montagem.
2. Posicione massas conhecidas nas duas extremidades (F1 e F2) da barra, de 
forma que estas coloquem a barra em equilíbrio horizontal. (Observem que 
eventualmente é possível equilibrar a barra somente usando a força F1).
3. Determine as distâncias entre as massas e o ponto de suspensão (x1 e x2), e 
entre este e o centro de massa (d). Anote estes valores na tabela 1.
4. Usando as condições de equilíbrio, determine o peso da barra (Fp) e portanto 
sua massa.
5. Repita o processo mais uma vez, trocando a posição do ponto de sustentação.
6. Usando a balança digital, determine o valor da massa da barra.
7. Compare com a média dos valores obtidos anteriormente, obtendo o erro 
percentual. (Use a massa obtida com a balança como o valor verdadeiro).
Tabela 1 - Dados para o cálculo do equilíbrio
F1 ( ) F2 ( ) x1 ( ) x2 ( ) d ( ) M ( )
Esquema de Montagem:
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