5 - COMPOSIÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DE FORÇAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO – UFERSA 
CAMPUS-CARAÚBAS
TURMA: 4 DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICACLASSICA
PROFESSOR (A): RONER FERREIRA DA COSTA 
AEFERSON MILLANO DE SOUSA FERNANDES
FERNANDA BEATRIZ AIRES DE FREITAS
ISNARA VICTÓRIA SILVEIRA DE MENEZES
ITALO JONAS DE SOUSA ALENCAR
JOSE ARTHUR BATISTA DE SOUSA
COMPOSIÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DE FORÇAS
CARAÚBAS-RN, JUNHO DE 2014
SUMÁRIO 
3INTRODUÇÃO	�
4OBJETIVOS	�
5DESENVOLVIMENTO TEÓRICO	�
5MATERIAL UTILIZADO	�
6PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS	�
9CONCLUSÃO	�
10REFERENCIA BIBLIOGRAFICA	�
�
INTRODUÇÃO
Realizamos este trabalho com a finalidade de conhecer a decomposição e composição de forças num plano, que veio para suprir a necessidade em achar uma força resultante que fosse a representação de todas as outras de um determinado experimento. Podendo ser calculado através da lei dos cossenos, que irá utilizar o ângulo entre as forças do ensaio. 
OBJETIVOS
A prática tem como objetivo determinar a força resultante de várias forças coplanares concorrentes. Fazendo a sua decomposição e composição de forças em um plano através da lei dos cossenos.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Nesta atividade determinaremos a força resultante de um conjunto de três forças coplanares concorrentes. Fazendo a composição e decomposição de força, pela lei dos cossenos.
A composição e decomposição de uma força é um método físico, que utiliza o processo de transformar a força em um vetor, que pode está em cima do plano ou não, para poder determinar a resultante (soma de todos os vetores) no eixo.
	A lei dos cossenos é um dos métodos utilizados para somar todas as componentes em uma só, porém este processo é feito de duas em duas forças e utiliza o ângulo entre elas, como mostrado na fórmula abaixo:
 
Onde:
FR: força resultante
α: ângulo entre as forças F1 e F2 .
MATERIAL UTILIZADO
Painel metálico
Escala angular
Dinamômetros de fixação magnética
Fios de nylon com anéis
Gancho lastro com várias massas
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E RESULTADOS 
A figura a seguir ilustra os componentes experimentais usado nesta aula.
O experimento desta pratica foi realizado em quatro etapas para determinar a força resultante. Utilizando o dinamômetro para medir a cada força que age sobre ele.
Inicialmente os dois dinamômetros superiores foram conectados com um fio de nylon. O terceiro dinamômetro foi pendurado e tracionado no ponto médio da conexão anterior. Os três dinamômetros foram presos magneticamente ao painel.
Depois disso os dinamômetros foram posicionados de modo a formarem um ângulo de 120º entre si. Colocou-se o dinamômetro F3 na vertical e em seguida anotou-se os valores dos módulos das três forças. Apresentados logo abaixo.
F1 = 0,08 N
F2 = 0,08 N
F3 = 0,08 N
Com esses valores foi possível encontrar o módulo da força resultante entre as forças F1 e F2, por meio da fórmula (lei de cossenos), para assim se fazer uma comparação com o módulo da força F3. 
 
O valor obtido a partir da fórmula (lei dos cossenos) é mostrado a seguir:
 
 
Assim percebemos que a força resultante é igual a F3, comprovando na prática o valor obtido teoricamente.
Posteriormente posicionou-se os dinamômetros de forma que os superiores formassem um ângulo de 90º entre si. Usamos os ângulos de 53º e 37º entre as forças e a linha vertical. E usou-se novamente o método das componentes vetoriais para determinar a força resultante das três forças. Mostrados a seguir.
F1 = 0,08 N
F2 = 0,12 N
F3 = 0,14 N
Usando a lei dos cossenos para encontrar a força resultante:
 
 
 
Percebe-se mais uma vez que a força resultante é igual a F3, que era o esperado no experimento. Onde o valor teórico se iguala ao valor experimental.
Em seguida posicionou-se os dinamômetros superiores de modo a formarem um ângulo de 30º com a vertical (60º entre si). E o dinamômetro F3 continuou na vertical. Dessa forma pudemos analisar que a força resultante aumenta, já que o ângulo formado é menor. 
Substituindo o terceiro dinamômetro por um gancho lastro com várias massas acopladas. Determinou-se o peso das massas. Mostradas a seguir:
P = m . g, onde P é o peso fornecido e g é a aceleração da gravidade que consideramos 10m/s2. Sendo assim, temos:
1,54 = m . 10
m = 1,54/10 
m = 0,154 kg
 
 
 
CONCLUSÃO
Os objetivos propostos inicialmente foram cumpridos. Já que pudemos realizar a composição e decomposição das forças, através da lei dos cossenos. Podendo assim analisar se o valor teórico condizia com o valor experimental. Foi algo muito necessário para poder compreender ainda mais sobre o assunto, pois vimos na prática assuntos estudados em sala de aula, ajudando assim na compreensão do assunto proposto. 
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 
Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física I, Mecânica, 12ª Edição, Pearson 2008.