01 RELATÓRIO DE LABORATÓRIO Nº 05 - COMPOSIÇÃO DE FORÇAS CONCORRENTES

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL I 
COMPOSIÇÃO DE FORÇAS CONCORRENTES 
 
ADLER F. PEREIRA FILHO 
ADRIANO J. PIMENTEL DO NASCIMENTO 
JONAS LEITE PORTELA 
NATHAN V. BORGES DO NASCIMENTO 
TALITA HELLEN GONÇAVES LOPES 
 
 
Relatório de aula prática, 
apresentado como pré-requisito à 
obtenção parcial de nota referente à 
disciplina de Física Experimental I, 
da Universidade Federal de 
Roraima. 
 
Orientador: Roberto Ferreira. 
 
BOA VISTA, RR. 
Outubro/2014
1 
 
SUMÁRIO 
 
1. RESUMO .............................................................................................................. 2 
2. FORÇAS CONCORRENTES ................................................................................ 3 
2.1. LEI DO PARALELOGRAMO ...................................................................... 3 
2.2. TRIGONOMETRIA...................................................................................... 3 
3. OBJETIVOS .......................................................................................................... 4 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................. 4 
4.1. MATERIAIS UTILIZADOS ......................................................................... 4 
4.2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ...................................................... 4 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 5 
6. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 7 
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 7 
8. ANEXOS ............................................................................................................... 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
1. RESUMO 
 
Este experimento apresenta a verificação e a determinação da resultante de duas forças 
concorrentes que atuam em um corpo por meio gráficos e analiticamente por fórmulas, 
comparando-se os resultados obtidos. 
 
 
 
3 
 
2. FORÇAS CONCORRENTES 
Quando um corpo está sob ação de duas forças concorrentes, tudo se passa como se 
sobre o corpo agisse a uma única força, chamada resultante, que produz o mesmo efeito 
dessas forças. 
A sua determinação pode ser feita graficamente pela regra do paralelogramo e 
analiticamente pela fórmula: 
R
2
 = F1
2 
+ F2
2 
+ 2 F1
2 
F2
2
cosθ 
 
FIGURA 2 – Força Resultante de duas forças 
 
2.1. LEI DO PARALELOGRAMO 
1. Trace um desenho esquemático que mostre a adição vetorial usando a lei do 
paralelogramo. 
2. Duas forças componentes são somadas de acordo com a lei do paralelogramo, 
dando uma força resultante que forma a diagonal do paralelogramo. 
3. Se uma força tiver de ser decomposta em componentes ao longo de dois eixos 
orientados a partir da cauda dela, então comece na extremidade da força e construa linhas 
paralelas aos eixos, formando, desse modo, o paralelogramo. Os lados do paralelogramo 
representam as forças componentes. 
4. Identifique todas as intensidades das forças conhecidas e desconhecidas e os 
ângulos no desenho esquemático e determine as duas forças desconhecidas. 
 
2.2. TRIGONOMETRIA 
Desenhe a metade do paralelogramo para mostrar a adição ponta-cauda triangular das 
forças componentes. A intensidade da força resultante é determinada pele lei dos cossenos e 
sua direção pela lei dos senos (Conforme TABELA 2.2). A intensidade das duas forças 
componentes são determinadas pela lei dos senos. 
 
4 
 
TABELA 2.2 – Lei do Paralelogramo 
 
 
Lei dos Cossenos Lei dos senos 
 
 √ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. OBJETIVOS 
Este experimento tem como objetivo a determinação da resultante (R) de duas forças 
concorrentes. 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
4.1. MATERIAIS UTILIZADOS 
 Três Dinamômetros; 
 Corpo de prova; 
 Transferidor; 
 Barbante; 
 Papel Milímetrado. 
 
4.2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
FIGURA 4.2 – Esquema do experimento. 
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Montar o esquema da FIGURA 4.2, utilizando os dinamômetros em um painel de 
forças. Logo após anotar os valores de T1 ,T2 e P indicado pelo dinamômetro. Não 
esquecendo de anotar o ângulo θ indicado no transferidor do painel. 
Com os dados obtidos calcular a resultante R das forças T1 e T2, e comparar os 
resultados de P e R, verificando o erro relativo percentual, utilizando a fórmula: 
E% = 
 
 
 x 100 
Tire suas conclusões. Por final, calcule a resultante R, pelo processo gráfico, adotando 
uma escala conveniente, usando papel milímetro. 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
1. Montou-se o seguinte sistema ajustando os dinamômetros que suspendiam um 
corpo livre até ser atingido um equilíbrio estático, conforme figura abaixo: 
 
FIGURA 5-1 – Ajuste dos dinamômetros no painel de forças 
 
 
2. Com o esquema montado, foram obtidas as seguintes trações T1 e T2 através dos 
dinamômetros, a massa m do corpo de prova através da balança e o seu respectivo peso P. 
TABELA 1-1 – Dados obtidos no experimento 
T1 (N) T2 (N) Massa (m) P = m.g (N) 
1,0 ± 0,01 1,0 ± 0,01 107,0 ± 0,05 g 
0,107 ± 10
-4
 kg 
 1,048 ± 0,01 
 
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Esboçando em diagrama de forças que atuam em um ponto, podemos expressar: 
FIGURA 5-2 – Diagrama de força 
 
 
3. Mediu-se, com o auxílio do transferidor do painel, o ângulo θ formado entre as 
trações T1 e T2, e verificou-se que o ângulo θ media (120,0 ± 0,5)°. 
4. De acordo com a 1ª Lei de Newton, se o corpo se encontra em equilíbrio, a força 
resultante das tensões e deve ser igual ao peso do corpo dependurado. 
Como as duas trações formam um ângulo maior que 120°, aplica-se a lei dos cossenos 
para determinar a força resultante das trações. Desta forma a resultante será dada pela lei 
dos cossenos, isto é: 
 
 
 
 
 √ 
 
 
 √( ) ( ) ( )( ) ( ) 
 √ ( ) √ √ 
 1,0 (N) 
Calculando a resultante dos erros, tem-se: 
 
 √( ) ( ) ( ) = 0,5 
 
Assim, tem-se o valor da tensão com o respectivo erro: R = (1,0 ± 0,5) N. 
 
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5. Comparando a força peso P e a força resultante R, temos: 
E% = 
 
 
 x 100 = 
 
 
 x 100 = 4,58% 
Percebe-se que há uma diferença nos valores de P = (1,048 ± 0,01) N e R = (1,00± 0,5) 
N. Assim para que os valores de P e R sejam iguais, as condições do experimento deveriam 
ser ideais, essa diferença ocorre porque há ações de forças externas, tais como o peso dos 
barbantes, atrito e o erro de medidas. 
 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Concluímos que, se um corpo está sujeito sob ação de duas forças concorrentes, 
existirá uma força resultante que representa uma força geral do sistema e que pode ser 
calculada pela lei dos cossenos. 
Verificamos em nosso experimento uma taxa de erro de 4,58% em relação, a prática 
realizada em laboratório e a teoria, ou seja, entre a forca peso calculada e a força resultante 
encontrada. Alguns fatores podem influenciar este erro, como erro de interpretação das 
medições realizadas e a existência de outra força externa que acabou influenciando. 
 
 
 
7. 
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
SILVA, Angela Maria Moreira. Normas para apresentação dos trabalhos técnico-científicos 
da UFRR.Roraima: Ed. da UFRR, 2007. 108p. 
 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física 1: mecânica. Livros 
Técnicos e Científico. 
 
 
 
 
 
 
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9. ANEXOS