relatório de forças-unip

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UNIVERSIDADE PAULISTA -UNIP
TÓPICOS DE FISICA GERAL E EXPERIMENTAL
Laboratório de Física 
Mesa de Forças
Professor: Fábio Miranda
ALUNO: Jhersson Ismael Poma Adrian
13/03/2019
Experimento na Mesa de Forças
Resumo: No experimento prático do laboratório visualizamos o equilíbrio estático a partir das forças aplicadas sobre o objeto no instrumento mesa de forças, como também verificamos leis determinadas para encontrar o resultado de equilíbrio. A mesa de forças é um instrumento adequado para realizar este tipo de experimento, mas não há precisões exatas já que foram encontradas mínimas variações como erros de paralaxe e o próprio atrito entre o fio de náilon e a roldana. Portanto foi possível observar que os resultados práticos de equilíbrio assimilavam com os resultados teóricos obtidos.
Introdução
A mesa de forças é um instrumento mecânico utilizado para identificar e determinar o equilíbrio de um objeto através de sistemas de forças, este conjunto de elementos interligados e conhecido como equilíbrio estático. Teoricamente é possível determinar o equilíbrio do material utilizando as lei adequadas da física, assim como também demostrar na prática o seu funcionamento.
É importante lembrar que a força é uma grandeza física do tipo vetorial, cuja unidade no sistema internacional (SI) é denominada em Newton (N) em homenagem ao físico e matemático Isaac Newton. Pois ele denominou leis apropriadas para calcular o equilíbrio estático do sistema. Porém, foi verificado no laboratório a experiência da mesa de forças que validam tanto teoria e prática o equilíbrio estático de um objeto. Este experimento foi realizado no laboratório de física.
Materiais utilizados
Massores
Porta-massores
Fio de náilon
Circunferência graduada em graus
Anel
Bolha de Nível 
Roldanas 
Procedimento experimental
Para chegar a resultados precisos é preciso realizar ajustes adequados da mesa de força para a aplicação das forças.
Logo em seguida foram colocadas determinadas unidades de massores nos porta-massores que seriam divididas em 4 forças e posteriormente ajustar a angulação para chegar ao resultado de equilíbrio conforme a ilustração (figura 1).
Figura 1 Ajustando massores e angulação para encontrar o equilíbrio do objeto, fonte própria
Vale lembrar que foi explicado que cada massor mede aproximadamente 4,98g (gramas) e o porta-massores mede aproximadamente 2,75g (gramas), por outro lado, o sistema aplicado para calcular a força é dada pela formula:
F = m * g
Onde:
F = força em newton (N)
m = massa do objeto (Kg)
g = aceleração da gravidade (m/s²)
Com o objetivo de medir as 4 forças de cada conjunto de massores e porta-massores, primeiramente foi realizado a conversão de gramas (g) para quilogramas (kg), em seguida as massas foram somadas.
O conjunto de massas de cada força foi multiplicada pela aceleração da gravidade ao qual foi adotado como 10 m/s² (dez metros por segundo ao quadrado), após os cálculos obtivemos as forças com os respectivos ângulos obtidos na mesa de força, representada na tabela a seguir.
	
	Força (N)
	
	Ângulo (θ)
	Força 1
	0,2765 N
	θ 1
	30°
	Força 2
	0,3263 N
	θ 2
	120°
	Força 3
	0,2765 N
	θ 3
	210°
	Força 4
	0,2267 N
	θ 4
	300°
Seguidamente, o próximo objetivo foi verificar teoricamente se os cálculos obtidos na tabela, resultantes da prática, demostram que o sistema de equilíbrio estático realmente está em equilíbrio, portanto foi utilizado a equação da força resultante (figura 2), nada mais consiste em somar todas as forças com seus respectivos ângulos, obedecendo a lei do seno e cosseno no plano cartesiano. 
Figura 2 método para calcular a força resultante (equação da força resultante)
A equação foi elaborada com sucesso (figura 3), portanto analisa-se que o valor obtido tanto no eixo x e no eixo y, são valores aproximados de zero (0), com isso, podemos afirmar que o sistema de equilíbrio estático não é precisamente exato, portanto pode ser considerado um sistema bem próximo do equilíbrio.
Figura 3 Calculo da das resultantes de força, fonte própria
Resultados e discussão 
Os resultados do experimento na mesa de forças foram impressionantes tanto que os objetivos foram cumpridos, observou-se que a prática assimilou a teoria, porém não foi exato, um dos problemas encontrados foi no indivíduo observador. O observador pode ter cometido o erro de paralaxe, afetando os cálculos precisos.
Com isso, os objetivos do experimento podem ser sumarizados pelos seguintes tópicos:
Montar, ajustar e conhecer o instrumento mesa de forças.
Verificar a força determinada em cada sistema de massores e anotar conforme sua angulação.
Verificar os cálculos conforme a equação para determinar o equilíbrio da força.
Comparar os cálculos teóricos com a prática. 
Analisar o principal erro que afetam o sistema tanto teórico e prático.
Conclusão
A experiência foi de caráter fácil, porém com respostas impressionantes como o exemplo de encontrar o equilíbrio através das forças ao qual é uma prática utilizada em construções de altitude em casos de levantar um objeto com o auxílio de forças determinadas. Dentro da mecatrônica, associasse ao método de levantar objetos com o braço robótico, levando em conta o equilíbrio estático e dinâmico.