mov perpendicular vetor posição

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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
Centro de Ciências de Tecnologia – CCT
Unidade Acadêmica de Física – UAF
Relatório:
 Movimento de uma Força Perpendicular ao Vetor Força.
Disciplina: Física Experimental I – Turma 08.
Professor: Alexandre José de A. Gama.
Aluno: Francisco Alex de Sousa Silva.
Curso: Engenharia Química.
Matrícula: 117110128.
Campina Grande - PB
Junho/2018
Introdução
1.1. Objetivos
Este experimento teve como objetivo determinar a expressão que quantifica a capacidade que tem uma força de girar um corpo em relação a um ponto, no caso em que o vetor posição do seu ponto de aplicação é perpendicular à sua direção.
1.2. Material
Corpo Básico;
Armadores;
Manivela;
Balança;
Bandeja;
Massas padronizadas;
Suporte para suspensões diversas;
Escala milimetrada;
Cordão.
1.3. Montagem
Figura 01 – Esquema de montagem.
Fonte: Apostila de Física experimental I.
Procedimentos e análises
2.1. Procedimentos
O corpo básico já se encontrava armado na posição horizontal.
Pendurou-se os pratos nas extremidades da balança, e usamos pequenos pedaços de giz para deixar o sistema em equilíbrio. Mediu-se o PB (peso da bandeja).
Substituímos um dos pratos da balança pela bandeja e a utilizou-se para medir o Pp (peso do outro prato). Mediu-se e anotou-se na TABELA I, a distância r de cada orifício da barra da balança até o seu ponto central, fazendo isso para o lado da barra que suporta a bandeja.
Em seguida, substituiu-se a bandeja pelo prato retirado e o pendurou-se em cada um dos orifícios de posição já conhecida. Para cada orifício, colocou-se massas padronizadas no prato de manipulação a fim de restaurar a sua capacidade de giro, isto é, até que a barra voltasse à direção horizontal. Anotou-se na TABELA I o Ptp (peso total do prato) correspondente a cada distância r.
2.2. Medidas e tabelas
Peso da bandeja: Pb = 7,2gf
Peso do prato: Pp = 31,0 + Pb → Pp = 38,2gf
TABELA I
	r(cm)
	30,1
	26,30
	22,50
	18,7
	15,2
	11,4
	7,5
	3,5
	Ptp(gf)
	38,2
	43,3
	49,2
	58,2
	71,2
	126,4
	227,0
	270,2
Fonte: Autor, 2018.
2.3. Análises
Como o peso total de um dos pratos (e o seu ponto de aplicação) permaneceu constante em todos os passos do experimento, a sua capacidade de girar a barra não deve ter sido alterada. Isso também se aplica ao outro prato já que as duas capacidades, chamadas de momento das forças em relação ao ponto central da barra, se equivalem. 
Para determinar uma expressão para o momento (e quantificá-lo), foi traçado, em papel milimetrado, o gráfico de r versus Ptp. Observando-se o gráfico, é possível constatar que a curva parece ser uma hipérbole, e a função é do tipo: 
onde F é o peso total do prato Ptp. Então, para determinar o parâmetro n, foi traçado um novo gráfico de r versus F em papel dilog.
Obs.: Os cálculos e gráficos estão em anexo.
Conclusão
O momento de uma força é uma grandeza vetorial, já que para descrevê-la é necessário informar, além de sua intensidade, sua direção e seu sentido.
As unidades adequadas para o momento de força são: no M.K.S, e no C.G.S.
 A expressão obtida anteriormente para o momento pressupunha que ‘r’ era perpendicular a ‘F’. Porém, com o experimento realizado, pode-se estender tal expressão para um ângulo qualquer θ (entre r e F), dada abaixo:
	O princípio da alavanca consiste em que a força exercida é inversamente proporcional ao braço de alavanca (), que é a distância perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo de rotação, assim, e . 
 O erro percentual cometido no experimento ao se expressar n como um número inteiro é mostrado através do cálculo abaixo:
	Como o erro determinado no arredondamento de n é pequeno, ele pode ser considerado como erro experimental na determinação da expressão para o momento.
 A partir da expressão para o momento, obtida anteriormente, o M é calculado para cada par de valores (r, F).
 	Já que o erro do experimento pode ser de 5,05% para mais ou para menos, então os valores obtidos acima podem ser considerados iguais. Na realização do experimento, foi possível constatar erros sistemáticos como a imprecisão da balança e a presença de vento dentro do laboratório.
 	Do ponto de vista conceitual, a variável dependente é a força F, que é manipulada pela variável independente r.