Relatório 6 - Momento de uma força

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT
FISICA EXPERIMENTAL I
PROFESSOR: ALEXANDRE JOSÉ DE ALMEIDA GAMA	TURMA: 08
ALUNO: ANA JÚLIA GINANE ROCHA DE MEDEIROS
MATRÍCULA: 119111185
CURSO: ENGENHARIA DE MINAS
MOMENTO DE UMA FORÇA PERPENDICULAR AO VETOR POSIÇÃO
CAMPINA GRANDE – MAIO 2021
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS	3
LISTA DE TABELAS	4
1	INTRODUÇÃO...................................................................................................................5
1.1	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	5
1.2	OBJETIVO	6
1.3	MATERIAL	6
1.4	ESQUEMA DO EXPERIMENTO	6
2	PROCEDIMENTOS E ANÁLISES	7
2.1	PROCEDIMENTOS	7
2.2	DADOS OBTIDOS	7
2.3	ANÁLISES	8
3	CONCLUSÃO	9
4	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	10
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 .	4
Figura 2 	5
Figura 3 	7
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 	7
1 INTRODUÇÃO
1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
 O torque ou momento é uma grandeza vetorial e, por isto, possui módulo, direção e sentido. Quando vai fechar uma porta (FIGURA 1), experimente fechá-la, empurrando-a no centro da porta e depois, aplicando a mesma força, empurre a porta na extremidade. Comprova-se que a porta é fechada mais facilmente quando é aplicada a força na extremidade da porta. Observe que o braço de alavanca em (a) é menor que em (b).
Figura 1 - Força aplicada nas extremidades da porta.
 Estas situações estão associadas à eficácia de uma força produzir rotação que é relacionada à grandeza física denominada torque ou momento de uma força.
Notação: M  momento ou torque de uma força
 Analiticamente o momento ou torque de uma força é o produto da força (F) pelo braço de alavanca (L).
Expressão: M = F L 
 Unidade de medida de momento – SI
U (M) = U (F) U(L) = 1 newton metro (1 Nm)
1.2 OBJETIVO
Este experimento trata-se do momento de uma força perpendicular ao vetor posição e visa definir experimentalmente como é dado 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.
1.3 MATERIAL
Segue uma lista do material utilizado para a realização deste experimento: Balança de dois pratos (para colocar os pesos), Massas Padronizadas, Suporte para Suspensão, Escala Milimetrada e cordão.
1.4 ESQUEMA DO EXPERIMENTO
Figura 2 - Montagem utilizada no experimento
2 PROCEDIMENTOS E ANÁLISES
2.1 PROCEDIMENTOS
O experimento realizado foi feito seguindo tais orientações:
 Mediu- se o peso Pp dos pratos da balança de dois pratos, Os resultados obtidos foram 
 = 30,5 gf para cada um dos pratos. Em seguida, o prato da esquerda, foi mantido na mesma posição o experimento inteiro, e o prato da direita foi pendurado em cada um dos orifícios localizados à direita do centro da barra balança. Para manter a barra da balança equilibrada na direção horizontal, pesos adicionais foram colocados no prato da direita, com o peso total .
 Logo, foi medido para cada posição r e o correspondente peso total do prato da direita, (peso do prato somado aos pesos adicionais), e anotado abaixo (TABELA 1).
2.2 DADOS OBTIDOS
 Em seguida, a tabela na qual foi anotado para toda posição r registrada o seu peso total corespondente.
Tabela 1 - Valores de cada r respectivo ao P
	
	1
	2
	3
	4
	5
	r (cm)
	21,0
	16,5
	12,0
	7,5
	3,0
	
	30,5
	38,5
	54,3
	84,2
	214,8
2.3 ANÁLISES
 Com os dados coletados, foi feito um gráfico no programa LabFit referente a distância r (cm) versus a força PTP (gf). A partir de uma inspeção visual do gráfico, pode-se notar que a curva é uma hipérbole, então, a função é do tipo r =MF-n, onde F é o peso total do prato, PTP .
Figura 3 - Grafico r versus P
Com o gráfico pronto, foi possível determinar o valor de n:
 n = - 0,9972
 Arredondando o valor de n para um número inteiro, é obtido n = -1,00. Daí podemos determinar o valor de M. 
Logo, 
3 CONCLUSÃO
No experimento acima realizado foi possivel encontrar diversos tópicos para discussão, sendo eles:
 O momento de uma força é uma grandeza vetorial, já que para descrevê-la é necessário informar, além da 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 por .
	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 muito pequeno, ele pode ser considerado como erro experimental na determinação da expressão para o momento.
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. 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 	 P.G. Hewitt, Física Conceitual (Bookman, Porto Alegre, 2002).
 A. Máximo e B. Alvarenga, Curso de Física (Scipione, São Paulo, 2000), v. 1.
TIMONER, A.; MAJORANA, F. S.; HAZOFF, W. Manual de Laboratório de Física: Mecânica, Calor e Acústica. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 1973.
 LAB Fit Ajuste de Curvas, disponível em http://zeus.df.ufcg.edu.br/labfit/index_p.htm . Acesso em: 10 de maio de 2021.