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1 UMC UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES BACHARELADO EM ENGENHARIA MECÂNICA MESA DE FORÇA 1º SEMESTRE 2015 2 ÍNDICE 1. Objetivo ______________________________________________________ 3 2. Introdução Teórica _____________________________________________ 4 3. Procedimento Experimental______________________________________ 5 4. Resultados___________________________________________________ 8 5. Discussão___________________________________________________ 12 6. Conclusão___________________________________________________ 13 7. Bibliografia__________________________________________________ 14 3 1. OBJETIVO Recolher dados de uma mesa de força, em que se aplicavam massas com pesos e ângulos diferentes em três pontos, centralizando na mesa o anel que sustentava as massas aplicadas. Após obter os dados, calcular e verificar se a mesa estava em equilíbrio. 4 2. INTRODUÇÃO TEÓRICA Mesa de Força é definida como grandezas vetoriais em física, com efeito, uma força tem módulo, sentido e direção proporcionando equilibro entre as forças, este experimento esta de acordo com a lei de Newton, obedece à utilização das somas e multiplicação da álgebra. Um corpo pode estar atuando sobre várias forças vetoriais exercidas. No nosso caso da mesa de força com um anel centrado, atuando forças em três sentidos. As posições dos vetores tem seu sentido e direção denominadas em X, Y e graus determinados através de seus diferentes pesos respectivamente F1, F2, F3 em suas posições. Para ocorrer o equilíbrio de um ponto material é necessário que a somatória das três forças calculada sejam igual a zero. 5 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL MATERIAIS: 1. Balança 2. Anel 3. Papel graduado 4. Fios de Nylon 5. Porta-massores 6. Mesa de força 7. Massores 1 2 6 7 5 4 3 6 METODOLOGIA: No inicio, encontramos a medidas dos pesos com a precisão da balança semi analítica, juntamente com a soma dos massores, calculando assim suas respectivas massas. Foi adotado um parâmetro de três sequências (ou de pesos) para cada medidas para execução do mesmo. (Figura 1.1) Prosseguindo, arrastamos o anel da mesa de força até encontrar um centro onde o sistema de forças entrasse em equilíbrio, com isso, cada peso em suas respectivas sequências, teria uma angulação onde que cada força calculada equilibraria com a outra, dessa forma, concluindo que o sistema estava no centro em equilíbrio. (Figura 1.2) Em critério, foi renomado eixos x,y (plano cartesiano) para os cálculos das forças, avistando a performance dos resultados, até que as forças entrem em equilíbrio sendo igual a zero. (Figura 1.3) (Figura 1.1) 7 (Figura 1.2) (Figura 1.3) 8 4. RESULTADOS Para apresentação dos resultados das três sequências os resultados foram divididos em três etapas distintas: 1) P 1 P 2 P 3 22,76 g 27,65 g 22,84 g Calculando F1: Calculando F2 : Calculando F3 : 9 Soma dos resultados (1): 2) P 1 P 2 P 3 22,62 g 27,69 g 22,86 g Calculando F1: Calculando F2 : Calculando F3 : 10 Soma dos resultados (2): 3) P 1 P 2 P 3 22,58 g 27,59 g 27,57 g Calculando F1: Calculando F2 : 11 Calculando F3 : Soma dos resultados (3): 12 5. DISCUSSÃO Durante o experimento houve algumas observações importantes que não permitiu os valores da medição igualarem a zero, entre elas nós não termos certeza se o anel realmente estava no centro, pois a olho nu não tem como garantir isso, também não soubermos se a balança estava nivelada corretamente. Devido essas hipóteses não chegamos ao resultado esperado, mas como foi mostrado em “Resultado” chegamos no valor próximo a zero. 13 6. CONCLUSÃO Neste experimento pudemos calcular a Força Resultante entre os vetores encontrados quando a mesa está em equilíbrio. Aprendemos que dois fatores são importantes para haver distribuição perfeita das Forças, são eles o peso e o ângulo. Assim comprovamos que o equilíbrio é dependente destes valores distribuídos corretamente entre a mesa. A somatória das Forças de acordo com a teoria deve se resultar a zero para a mesa manter o equilíbrio. Na nossa experiência, o valor se aproximou a zero, não ficou perfeitamente devido a erros de medições quando fomos encontrar os valores em ângulo dos vetores de força peso. 14 7. BIBLIOGRAFIA UNIVERSIDADE SALVADOR. Engenharia Elétrica. Relatório Mesa de Força. Disponível em: < http://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/academic- files/forces.html > . Acesso em: 21 março 2015.