Mesa de Forças -Relatório

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Vinicius Augusto D. de Souza
D7434I9
MESA DE FORÇAS
FISÍCA EXPERIMENTAL
São Paulo
2018
20
MESA DE FORÇAS 
FISÍCA EXPERIMENTAL
Vinicius Augusto D. de Souza 
Trabalho apresentado 
para obtenção de pont
uação
 
n
a P1
,
 
d
a disciplina 
TFGE – Tópicos de Física Geral e Experimental
,
 da 
UNIP
, Universidade 
Paulista
 - 
Polo Sorocaba
.
Prof. 
Jonas Aleixo de Almeida Junior
São Paulo
2018
Resumo
O presente relatório analisa o experimento denominado de Mesa de Forças, estudando as forças que agem no sistema e se utilizando de conceitos da Física Mecânica, para obter uma conclusão sobre a experiência.
Palavras Chave: Mesa de Forças, experimento, forças, Física Mecânica.																																		
			
SUMÁRIO
	
	1	introdução	5
2	Objetivos	6
3	Materias utilizados e métodos	7
4	Resultados e Discussão	8
5	considerações finais	11
6	referências	12
INTRODUÇÃO
No início do desenvolvimento da física, ela era considera a ciência que estudava os fenômenos que ocorrem na natureza. Daí se criou o termo para dar seu nome, “Filosofia Natural”, que foi chamada assim por muitos anos.
A partir do século XIX, a Física limitou seu campo de estudo, sendo esse, o campo dos “fenômenos físicos”. 
Os sentidos humanos eram usados na observação desses fenômenos e ao desenvolver da Física, ela foi se subdividindo em ramos, sendo cada um deles relacionado a um sentido pelo qual o fenômeno era percebido. 
Entre os diversos ramos da Física, temos a Mecânica, ramo da Física que estuda o movimento dos corpos.
A Mecânica tem como base três leis fundamentais criadas por Isaac Newton, são elas:
Primeira lei de Newton: a primeira lei é uma síntese das ideias de Galileu ligadas à inércia, onde que, na ausência de forças, um corpo tende a permanecer em repouso e um corpo em movimento move-se em linha reta, com sua velocidade constante.
Segunda lei de Newton: após várias experiências, Newton concluiu que a variação da velocidade sofrida por um corpo é igual a força resultante (Fr) aplicada no corpo, logo para que uma partícula esteja em equilíbrio é preciso que a força resultante, agindo sobre ela, seja nula.
Terceira lei de Newton: newton percebeu que as forças sempre apareciam como resultado da interação de dois corpos, logo se concluiu que, quando um corpo exerce uma força sobre outro, este outro reage, para com o primeiro corpo, com força de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário.
objetivos
Geral
O intuito do experimento é avaliar as condições de equilíbrio da partícula.
Específicos 
*Pesar os massores e aplicar na mesa de forças;
*Criar uma situação de equilíbrio da partícula;
*Analisar as forças em ação sobre a partícula;
*Analisar os ângulos criados entre os fios;
*Decompor as forças em ação;
*Calcular a resultante das forças;
*Concluir sobre as condições de equilíbrio.
Materiais utilizados e Métodos
Materiais
*Massores, para a distribuição das forças;
*Roldanas;
*Mesa de forças;
*Balança analítica, para medição das massas;
*Fios de sustentação das forças.
Método
 
Primeiramente nivelar a mesa de forças, logo após a medição e anotação das massas dos massores, com o uso da balança analítica (possuidora de uma alta precisão), estes foram colocados nas pontas dos três fios que passavam entre as roldanas, inseridas na mesa de forças.
Então se estuda o equilíbrio estático do anel, com a tração das três forças.
Resultados e Discussão
Após a utilização da balança, adquirimos os seguintes valores:
	
	Massa
	M1
	67,5654 g
	M2
	72,0713 g
	M3
	71,9322 g
Tabela 1 – Valores das massas
Para trabalharmos com esses valores, transformamos a massa de gramas para quilogramas. Sendo 1 g equivalente a 0,001 kg, dividimos os valores por 1.000. Em seguida utilizamos a fórmula F = m.a para descobrir a força das massas (considerando g = 10 m/s).
Após a transformação e aplicação dos pesos na mesa de forças, temos:
	
	Força (gf)
	
	Ângulo (θ)
	F1
	0,6756 N
	Θ1
	120º
	F2
	0,7207 N
	Θ2
	240º
	F3
	0,7193 N
	Θ3
	0º
Tabela 2 – Valores graus e massas
De uma força para outra há um ângulo de 120º como podemos ver abaixo. 
Figura 1 – Exibição das forças e seus ângulos
Imagem 2 – Aplicação no plano cartesiano
Decompondo as forças, F1 e F2, temos:
F1x = F1*cos(60) e F1y = F1*sen(60)
F2x = F2*cos(60) e F2y = F2*sen(60)
Então calculamos as forças resultantes no eixo x e y:
	Eixo x
	Eixo y
	F1*cos(60) 
	F1*sen(60)
	F2*cos(60)
	F2*sen(60)
	
	F3
Tabela 3 – Forças sobre os eixos
	Eixo x
	Eixo y 
	Fr(x) = F2*cos(60) – F1*cos(60)
Fr(x) = 0,7207*cos(60) – 0,6756*cos(60)
Fr(x) = 0,0225 N
	Fr(y) = F1*sen(60) + F2*sen(60) – F3
Fr(y) = 0,6756*sen(60) + 0,7207*sen(60) -0,7193
Fr(y) = 1,2092 – 0,7193
Fr(y) = 0,4899 N
Tabela 4 – Cálculo dos eixos x e y 
CONSiderações finais
Após o cálculo das forças resultantes vemos que os resultados foram diferentes de zero, isso pode ser atribuído a não consideração do atrito entre os fios e polias. Uma vez que se fosse considerado, o atrito, poderia se obter um valor mais preciso da força resultante nos eixos.
REFERÊNCIAS
INFORMAÇÕES SOBRE PROFESSOR DA MATÉRIA DE TFGE. Disponível em: < https://www.escavador.com/sobre/6607626/jonas-aleixo-de-almeida-junior>.
Acesso em: 30 de mar. de 2018. 
MODELO DE ESTRUTURA DE RELATÓRIO. Disponível em:
< https://aprender.ead.unb.br/pluginfile.php/313241/mod_resource/content/1/Estrutura%20do%20RELAT%C3%93RIO.pdf>. 
Acesso em: 30 de mar. de 2018.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física, vl. 1, editora Scipione, p. 12, 2012.
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física, vl. 1, editora Scipione, p. 106-116, 2012.
AS LEIS DE NEWTON. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/as-leis-newton.htm>. Acesso em: 30 de mar. de 2018.