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Relatório laboratorial de tópicos de física geral e experimental PRATICA: EQUILÍBRIO ESTÁTICO Grupo: Nome: Gabriel Lopes Moreira - N24957-9 Nome: Leonardo Donato Dos Santos – N24802-5 Nome: Felipe Abner Ayala – D6558C-2 Nome: Lucas Antônio Garcia da Silva – d7373G-5 Nome: Fagner Pereira Georjutti – B89BDG-8 Nome: Thiago Nogueira Vital da Silva - B90476-3 Nome: Thiago Roberto Lourenço – B90AEA5 Relatório apresentado a unip – campus São José do Rio Pardo referente a disciplina De TFGE- laboratório, como parte dos Requisitos para avaliação bimestral, no Curso de engenharia ciclo básico. 2 São José do Rio Pardo – SP 2018 Sumário 1.INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 3 2.REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................................... 4 3.MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................................. 5 4.RESULTADOS E DISCUSSÕES....................................................................................................... 6 5.CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 6 6.REFERENCIAS .............................................................................................................................. 6 3 1.INTRODUÇÃO Atrito sólido. O atrito é uma força de resistência de extrema importância na nossa vida cotidiana. Ele é, por exemplo, o responsável por sermos capazes de nos locomover. A teoria do atrito vista na Dinâmica nos mostra que a força de atrito AT F que ocorre entre duas superfícies sob compressão N, na iminência de escorregamento de uma sobre a outra, é dada por: FAT = µE. N Em que µE , uma constante de proporcionalidade adimensional, denominada Coeficiente de atrito estático, é caracterizado pelas superfícies em contato (natureza, estado de polimento etc.). É importante notar que embora FAT e N sejam vetores, a equação do atrito não é escrita na forma vetorial. Um experimento simples para se determinar o coeficiente de atrito entre duas superfícies (a de um bloco sobre uma tábua, por exemplo) é a do plano inclinado (Figura 1). Figura 01 - Plano Inclinado. 4 2.REFERENCIAL TEÓRICO O atrito está presente no nosso dia-dia, quando empurramos ou puxamos um determinado objeto tentando movê-lo, percebemos que existe certa dificuldade para colocá-lo em movimento. Essa dificuldade deve-se à força do atrito, que é uma força que se opõe ao movimento de objetos que estão sob a ação de uma força. Ele age paralelamente à superfície de contato e em sentido contrário à força aplicada sobre um corpo. Atrito estático Representado por Fat, é a força de atrito entre duas superfícies em repouso desde que entre elas tenha uma tendência ao movimento. Por exemplo, quando queremos trocar um móvel da sala de lugar, percebemos que em alguns casos ele não se movimenta, pois, a força que fazemos sobre ele não é suficiente para tirá-lo do estado de repouso. O que acontece é que a força de atrito estático máximo é maior que a força que aplicamos sobre o móvel. Essa força que aparece quando os corpos estão em repouso é chamada de força de atrito estático. É fácil perceber que essa força de atrito tem intensidade variável. Por exemplo, imagine que você aplicou uma força de 80N sobre o móvel. Se ele não se mover é porque o atrito também vale 80N. Se você aumentar essa força para 90N e ele continuar imóvel, é porque atrito também aumentou para 90N e assim continuará até que o móvel entre em movimento. Sendo assim, chegamos à conclusão que apesar do atrito estático variar com a força aplicada, ele deve ter um valor máximo que, se for ultrapassado, acarretará no movimento do objeto. Esse atrito máximo recebe o nome de atrito de destaque e é determinado pela seguinte equação matemática. Fat e = μe . N onde μe é o coeficiente de atrito estático e N é a força normal. Atrito cinético Conforme acabamos de verificar, quando a força aplicada sobre o corpo for maior que a força de atrito de destaque, este entrará em movimento. A partir desse momento, o atrito deixa de ser estático para se tornar cinético, ou seja, o atrito cinético é o atrito que ocorre quando os corpos estão em movimento sendo contrário à movimentação dos corpos. Por exemplo, quando um carro está se locomovendo em uma estrada e precisa frear o carro bruscamente, o carro para, no entanto, esse fato só é possibilitado em razão da força de atrito, contrária ao movimento do carro, existente entre os pneus e o asfalto. Matematicamente, temos que a força de atrito cinético é escrita da seguinte forma: Fat c = μc . N onde μc é chamado de coeficiente de atrito cinético. E sempre μe ≥ μc mas pouca coisa porque o atrito estático é variável. 5 3.MATERIAIS E MÉTODOS Equipamentos utilizados para a realização do experimento. Bloco de alumínio; Plano inclinado; Régua; Balança; Nível magnético. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Montar o arranjo que segue o esquema apresentado na figura abaixo. Figura 02 – Montagem Experimental. Utilizar um bloco de alumínio apoiado numa superfície de alumínio. Aumentar o ângulo Ө gradativamente até que seja obtida a condição de iminência de deslizamento. Determinar a tangente do ângulo ӨE. Em seguida, ajustar o ângulo Ө que permite o bloco deslizar com velocidade constante. Determinar a tangente do ângulo ӨD. 6 4.RESULTADOS E DISCUSSÕES Foram ajustados em diferentes posições, o plano inclinado, e foram retirados os valores dos ângulos, e logo em seguida foi calculado a média dos valores obtidos, onde a partir dessa media, foi feito os cálculos. Assim, foram feitos cálculos, para mostrar que µe = 𝑇𝑔 Ө, para o sistema abaixo, considerando a iminência do movimento. 5.CONCLUSÃO Como se é de se espera o valor de e superior ao pois a força aplicada ao móvel era menor que a de atrito mantendo o móvel parado. A força de atrito é uma componente contrária ao movimento e que a força normal é igual ao peso. Quanto mais à superfície for áspera maior será o seu coeficiente de atrito, como também está relacionado a seu peso uma vez que, quanto maior o peso (força normal) sobre a superfície a ser atritada maior será o seu coeficiente de atrito. A força de atrito não depende da área de contato, mas apenas da natureza da mesma. No plano inclinado, pode-se perceber que ao mudar o valor da normal variando-se o peso do bloco que é colocado no plano inclinado, a variação do ângulo em que o bloco entra em movimento quase não sofre alteração. A única mudança nos ângulos ocorre devido a erro na medição do analista. 6.REFERENCIAS Halliday, Resnick, Walker; Fundamentos de Física, Vol 1. Trad. de José Paulo Soares, 7a Ed Rio de Janeiro; LTC Editora.; 2002. NUSSENZVEIG, H. Moyses. Curso de Física - vol. 1 / H. Moysés Nussenzveig – 4ª edição ver. – São Paulo: Blucher – 2002. A enciclopédia livre, Wikipédia. Título: Leis deNewton. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Atrito. Acessado em: 04/06/2018. IMINENCIA DE MOVIMENTO MR U Ө Ө 51° 30° 40° 34° 42° 30° 37° 26° MÉDIA 42,5° 30° 7