Relatório de física 02

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EQUILÍBRIO DE CORPOS E PRIMEIRA LEI DE NEWTON
Disciplina: Física Experimental II
Alessandro Amorim de Moura, Matrícula: 201401181091
Código da Turma: 
Turno: Noturno
Professor: Vinício Ferreira
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO/FACITEC
 amorimmoura@gmail.com
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo verificar experimentalmente a lei que garante o equilíbrio estático de um ponto material, comprovando que quando a soma das forças aplicadas sobre um corpo é nula, o mesmo estará em equilíbrio.
I. INTRODUÇÃO
Equilíbrio de um corpo é
quando for nula a ação de um sistema de forças que atua sobre um corpo, diz-se que o corpo está em equilíbrio. Determinar as condições que mantêm um corpo em equilíbrio é um problema que pode ser bastante complexo. Pense na torre de uma igreja ou em uma ponte. Cada pequeno volume de matéria que os constitui deve permanecer em equilíbrio.
Um caso simples de equilíbrio diz respeito ao ponto material. A condição para que um ponto material esteja em equilíbrio é que a soma de todas as forças a ele aplicadas seja igual à zero.
Não havendo força aplicada sobre o ponto material, resulta que a força total é zero. Se, em vez disso, atuam duas forças, elas devem contrabalançar-se para que possa haver equilíbrio.
Ao aplicar a condição de equilíbrio, devemos ter certeza de estar incluindo todas as forças que agem sobre o corpo. 
Força resultante
Muitas vezes um corpo é submetido à ação simultânea de duas ou mais forças, isto é, ao mesmo tempo atua sobre ele um sistema de forças. Uma força única que possa produzir em um corpo o mesmo efeito que um sistema de forças a ele aplicado chama-se resultante do sistema. 
Para que um corpo rígido esteja em equilíbrio, além de não se mover, este corpo não pode girar. Por isso precisa satisfazer duas condições:
O resultante das forças aplicadas sobre seu centro de massa deve ser nulo (não se move ou se move com velocidade constante).
O resultante dos momentos da Força aplicado ao corpo deve ser nulo (não gira ou gira com velocidade angular constante).
Já as Leis de Newton "Quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo for nula, esse corpo permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme".
Por outras palavras, isto quer dizer que, se qualquer coisa está em repouso, terá tendência a continuar em repouso, até que alguma força atue sobre esse corpo. Por outro lado, se estiver em movimento, terá também tendência a continuar o seu movimento, até que uma força atue sobre si.
Quanto maior for à massa de um corpo, maior será a sua tendência para manter a sua velocidade. A esta propriedade chamamos inércia. "Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."
Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.
II. OBJETIVO
Nesse experimento iremos fazer a decomposição de forças, realizar a soma de vetores para obter a força resultante num sistema em equilíbrio e demonstrar a primeira lei de Newton.
III. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
•Primeiro experimento: Com uma rampa inclinada a um ângulo de 22°, colocamos um carrinho preso a um dinamômetro e logo em seguida acrescentamos 03 (três) pesos / cargas a esse objeto para em seguida ser calculada a Força total do dinamômetro.
Materiais utilizados: 
Uma rampa inclinada;
Um carrinho;
Pesos ou discos;
Régua;
Dinamômetro.
 
•Segundo experimento: posicionamos três dinamômetros fixados numa placa ligados num único ponto, esses dinamômetros representavam os vetores das forças atuantes no ponto. Nomeamos cada vetor: F1, F2 e F3, confeccionamos como o vetor equilibrante do sistema o vetor F3. Calculamos o ângulo formado entre os vetores F1 e F2 e os módulos das forças. 
Sen = 
Y
F1
 
F2
 
 
Cos
 
= 
X
 F3
IV. RESULTADOS
Os resultados obtidos nestes dois experimentos realizados em laboratório foram: 
- No experimento 1 desconsideramos a força inicial do objeto. As três roldanas ou pesos pesam juntas 121,38 g com força final medida com o dinamômetro no carrinho de 0,48 N. 
Usando a fórmula:
FD = Sen , onde: 
P
→ FD: Força do Dinamômetro;
→ P: Peso total do carrinho;
→ Sen : ângulo formado.
Teremos:
FD = sen34° → FD
P 101,45g
FD= 101,45g X 0,559 → 56,71
FD= 56,71 X 9,808X10-3 = 0,556N
- No experimento 2, temos os seguintes dados:
F1 = 50 g;
F2 = 50 g;
F3 = 100 g.
Ângulo = 100°
Ângulo = 140°
Ângulo = 240°
R + F1cos100 + F2cos140 + F3cos240 = 0
R + 50(- 0,1736) + 50(- 0,766) + 100(- 0,5) = 0
R – 8,7 – 38,3 – 50 = 0
R = 97 g
R = 97 x 9,808x10-3 N
R = 951,37x10-3 N
R = 0,95N
V. CONCLUSÃO
Conclui-se que para mover um corpo de lugar para outro sempre precisamos exercer uma força que é determinada pelo puro do corpo e pelo atrito que há entre a superfície e o corpo, pois superfície, peso e materiais diferentes exigem forças diferentes para mover o corpo.
Ao observar os resultados encontrados, nas duas situações notamos uma diferença entre a soma das forças no eixo y em relação às forças medidas através do peso da barra e do conjunto de massas em cada experimento, essa diferença teoricamente não deveria existir já que o sistema encontra-se em equilíbrio, porém a diferença é mínima, sendo ela fruto de algum erro de medição ou até mesmo de precisão.
Conseguimos verificar experimentalmente o equilíbrio estático do ponto material comprovando a primeira lei de Newton: “Quando a soma das forças aplicadas sobre uma partícula é nula, esta partícula está em equilíbrio”.
VI. BIBLIOGRAFIA
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php
http://www.explicatorium.com/CFQ9-Newton-lei-1.php
http://eduquenet.net/equilibriocorpos02.htm