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Prática 5 - Equilibrio -
Relatório de Física
Experimental - UFC
Engenharia Informática
Universidade Federal do Ceará (UFC)
10 pag.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prática 05: Equilíbrio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: Alan de Abreu Estevão 
MATRÍCULA: 385179 TURMA: 38 
DISCIPLINA: Física Experimental para Engenharia 
PROFESSOR: Aurélio Wildson 
DATA: 30/05/2016 HORÁRIO: 14:00 – 16:00 
 
Fortaleza, Ceará 
2016 
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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 3 
2. OBJETIVOS ........................................................................................................ 4 
3. MATERIAL ......................................................................................................... 5 
4. PROCEDIMENTO .............................................................................................. 5 
4.1. Resultados obtidos através dos experimentos .................................................. 7 
4.2. Gráfico comparativo dos resultados obtidos ........................................................ 7 
5. QUESTIONÁRIO ....................................................................................................... 8 
6. CONCLUSÃO ............................................................................................................. 9 
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 9 
ANEXOS ............................................................................................................................ 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
O relatório a seguir é uma descrição dos experimentos realizados em laboratório, 
relacionados à observação da existência de equilíbrio em um sistema de forças. O 
conceito de força é bastante importante em Física, e é um dos assuntos base do 
conhecimento físico. Esta foi observada por Isaac Newton (1642-1727), que formulou 
três leis a cerca do assunto que levaram o seu nome posteriormente. 
Segundo Newton, quando observa-se que um corpo está em repouso ou em 
movimento retilíneo uniforme, a resultante das forças atuantes sobre o corpo é nula, então 
Fr = 0. Dessas observações pode-se concluir que o corpo se encontra em equilíbrio 
mecânico, que pode ser estático, quando o corpo está em repouso, ou dinâmico, quando 
está em movimento retilíneo uniforme. Durante esta prática estudamos o equilíbrio 
estático. 
Para saber se um sistema de forças está em equilíbrio, é preciso calcular a soma 
vetorial, e depois transformar esta equação em uma soma escalar, se o resultado for 0, 
obtém-se uma resposta afirmativa. Quando isso acontece é possível determinar a 
intensidade das forças ou de pesos desconhecidos que estão presentes no sistema em 
questão. 
De acordo com a Figura 1, podemos 
observar um sistema de força que se encontra 
em equilíbrio, no qual estão posicionados 
dois pesos. No nó A está suspenso um corpo, 
sobre o qual agem duas forças, a força peso 
P1 e força de tração T1, que são iguais em 
módulo: P1 = T1. Também estão presente no 
nó as forças de tração T2 e T3. 
Conhecendo-se a medida de P1 e como P1 = T1, é 
possível determinar T2 e T3, traçando um paralelogramo com 
os vetores das forças já existentes e desenhando um novo 
segmento oposto ao vetor de medida já conhecida (Figura 2). 
Escolhendo uma escala para as medidas, é possível 
encontrar T2 e T3 apenas medindo os segmentos representados. 
Já no nó B, pode-se determinar P2, também seguindo o mesmo 
raciocínio, como ilustrado na Figura 3, pois já se tem a medida 
 
Figura 1 – Sistema de forças, contendo 
dois pesos em equilíbrio. 
Fonte: Ebah. (2016). 
 
Figura 2 – Forças de 
tração no nó A. 
Fonte: Ebah. (2016). 
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de T3 e como T3 = T4, assim pode-se achar as medidas de T5 e 
de T6, que está diretamente oposto ao peso e portanto possui o 
mesmo módulo. 
Em um corpo rígido, para haver equilíbrio são 
necessárias duas condições: a soma vetorial de todas as forças 
externas e todos os torques externos que atuam sobre ele sejam 
nulos. 
Em uma barra em equilíbrio, apoiada nos pontos A e B, 
com comprimento L e peso P2, e com uma massa P1 movendo-se sobre esta, sendo x, sua 
posição até a extremidade esquerda (Figura 4), podemos escrever: 
RA + RB - P1 - P2 = 0 
P 1 x + P 2 (L / 2) – RA xA – RB xB = 0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. OBJETIVOS 
Esta prática experimental teve como principais objetivos finais: 
 Determinar o peso de um corpo da resolução de um sistema de forças; 
 Medir as reações nos apoios de uma viga bi-apoiada, quando uma carga móvel é 
deslocada sobre a mesa; 
 Verificar as condições de equilíbrio; 
 Representar graficamente os resultados obtidos, para observar a possível 
ocorrência de padrões de comportamento nos resultados experimentais obtidos; 
3. MATERIAL 
 
Figura 3 – Forças de 
tração no nó B. 
Fonte: Ebah. (2016). 
 
Figura 3 – Equilíbrio de um corpo rígido. 
Fonte: Ebah. (2016). 
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Para a realização dos experimentos durante esta prática, foram utilizados as 
seguintes ferramentas: 
(1ª Parte) 
 Massa aferida 100 g; 
 Estrutura de madeira; 
 Massa desconhecida; 
 Balança digital; 
 Transferidor montando em suporte; 
 Material para desenho (papel, régua, esquadro e transferidor) 
(2ª Parte) 
 Massa aferida de 50 g; 
 Dinamômetro de 2 N (dois); 
 Estrutura de suporte; 
 Barra de 100 cm de comprimento; 
 
4. PROCEDIMENTO 
Antes de qualquer experimento, foi nos dada um breve explicação teórica a 
respeito do equilíbrio de uma partícula em um sistema de forças e as condições 
necessárias para tê-lo, bem como algumas técnicas de desenho utilizadas para realizar a 
medição da intensidade das forças. Outro assunto tratado foi como encontrar a intensidade 
de uma força desconhecida, quando há equilíbrio, apenas baseando-se nas medidas das 
demais forças atuantes no sistema. 
1ª Parte 
Em seguida recebemos alguns materiais de desenho como régua, esquadro e 
transferidor para realizarmos a primeira parte do experimento. Já montado sobre a 
bancada estava uma estrutura de madeira contendo duas massas presas a fios, uma com 
100 g e outro de peso desconhecido para determinarmos essa informação, estas em 
condições de equilíbrio. Também havia um transferidor montado em suporte para a 
medição dos ângulos. 
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Iniciamos a primeira parte do procedimento verificando se as duas massas 
estavam em seus locais corretos, e se elas não se moviam. Em seguida medimos os 
ângulos por elas descritos na estrutura de madeira e após isso os reproduzimosno papel 
com uso do material de desenho (conforme Anexo). 
Já com os desenhos concluídos, utilizamos uma régua para medirmos a 
intensidade das forças, e assim descobrir o peso desconhecido (conforme Anexo). Para 
testarmos se nossos cálculos estavam certos, utilizamos uma balança digital para 
sabermos o peso real da massa desconhecida, que era de 71,95 gf. Em nossos cálculos 
obtemos o resultado de 72 gf, e portanto um erro percentual de 0,07%. 
2ª Parte 
 
 
 
 
 
Para a segunda parte 
do procedimento 
experimental, utilizamos a 
mesma estrutura de 
madeira da primeira parte. Mas agora para prendermos dois dinamômetros, um em cada 
extremidade da estrutura (Figura 5). Preso aos dinamômetros colocamos uma barra de 
100 cm de comprimento, posicionando cuidadosamente à 20 cm da esquerda e à 20 cm 
da direta, e observamos a marcação dos dois dinamômetros, e somando-as obtemos 2,02 
N, o peso da barra. 
A seguir, colocamos uma massa de 50 g sobre a barra, movendo-a de 10 cm em 
10 cm, a partir do zero, anotando as marcações dos dois dinamômetros, bem como a soma 
das duas marcações. Os resultados obtidos estão representados na tabela e no gráfico 
seguintes. 
 
 
Figura 5 – Sistema contendo dois dinamômetros. 
Fonte: Ebah. (2016). 
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4.1. Resultados obtidos através dos experimentos 
 
Tabela 1 - Resultados obtidos experimentalmente. 
 RA RB RA + RB 
0 cm 1,66 0,86 2,52 
10 cm 1,58 0,94 2,52 
20 cm 1,50 1,02 2,52 
30 cm 1,42 1,10 2,52 
40 cm 1,34 1,18 2,52 
50 cm 1,26 1,26 2,52 
60 cm 1,16 1,36 2,52 
70 cm 1,08 1,44 2,52 
80 cm 1,00 1,52 2,52 
90 cm 0,90 1,62 2,52 
100 cm 0,82 1,70 2,52 
 
4.2. Gráfico comparativo dos resultados obtidos 
 
 
Gráfico 1 – Gráfico comparativo dos resultados obtidos 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 2 4 6 8 10 12
R
ea
çõ
es
 (
N
)
Posição (cm)
Reação A
Reaçaõ B
Ra + Rb
Linear (Reação A)
Linear (Reaçaõ B)
Linear (Ra + Rb)
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5. QUESTIONÁRIO 
1 – Qual o erro percentual obtidos na determinação do peso desconhecido pelo método 
descrito na 1ª Parte? 
Resposta: O peso real medido na balança digital foi de 71,95 gf. Já o resultado obtido 
experimentalmente foi de 72 gf, o que representou uma diferença de 0,05 gf em relação 
ao real e portanto, 0,07 % de erro percentual. 
 
2 – Some graficamente T1, T2 e T3 (use 5,0 cm para representar 100 gf). 
Resposta: Anexo. 
 
3 – Qual o peso da régua (barra) utilizada na 2ª Parte? Em N e em gf. 
Resposta: Da leitura dos dinamômetros obtemos 2,02 N, o que equivale a 206,04 gf. 
 
4 – Verifique, para os dados obtidos com o peso na posição 80 cm sobre a régua, se as 
condições de equilíbrio são satisfeitas (equações 5.1 e 5.2). Comente os resultados. 
Resposta: P1 = 50 g = 0,5 kg 
RA + RB - P1 - P2 = 0 
1,00 + 1,52 – 0,50 – 2,02 = 0 
P 1 x + P 2 (L / 2) – RA xA – RB xB = 0 
(0,50 • 80,0) + (2,02 • 50,0) – (1,00 • 20,0) – (1,52 • 80,0) = -0,80 
Podemos observar que a última medida não chega a 0 e portanto o corpo não está 
totalmente em equilíbrio, mas está próximo, o que pode decorrer de algum erro nas 
medições ou de alguma alteração ínfima no sistema montado. 
 
5 – Calcule os valores esperados para as reações RA e RB (em gf) medidas nos 
dinamômetros, para uma régua de 100 cm e 60 gf e um peso de 40 gf colocado na régua 
na posição x = 60 cm. Considere que um dos dinamômetros foi colocada na posição 10 
cm e o outro na posição 80 cm. 
Resposta: 
RA + RB - P1 - P2 = 0 
RA + RB – 40 – 60 = 0 
RA + RB = 100 
RB = 100 – RA 
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P 1 x + P 2 (L / 2) – RA xA – RB xB = 0 
(60,0 • 60,0) + (40,0 • 50,0) – (RA • 10,0) – (100 – RA • 80,0) = 
3600 + 2000 – 10,0 RA – 8000 – 80,0 RA = 0 
90 RA = 2400 
RA = 26,7 
RB = 100 – RA = 100 – 26,7 = 73,3 
 
6. CONCLUSÃO 
Ao concluirmos esses experimentos, aprendemos mais a respeito do equilíbrio 
mecânico, e as condições para que se possa observá-lo. Entendemos que quando força 
resultante é nula, o corpo está em equilíbrio. Também aprendemos como representar um 
sistema de forças no papel, com todos os vetores relacionados as forças, bem como a 
representação de um vetor oposto para assim determinar as demais forças existente no 
sistema. 
Compreendemos que se conhecermos o valor do peso de uma massa conhecida, é 
possível calcular de forma simples, o peso de outra massa da qual não se sabe o valor de 
seu peso, através de algumas técnicas de desenho. 
Entendemos como verificar as condições de equilíbrio, e como medir as reações 
que acontecem em uma barra bi-apoiada quando uma carga móvel é deslocada sobre essa 
barra, e que essas reações seguem um certo padrão, a soma dos dois dinamômetros sempre 
fica constante, não importando se a força exercida por um dinamômetro é maior que a do 
outro. Como pode-se analisar graficamente. 
 
BIBLIOGRAFIA 
DIAS, N. L. Roteiro de Práticas de Física Experimental para a Engenharia. 
InfoEscola – Equilíbrio Estático. por Lima Lira. Disponível em: <http://m.infoescola. 
ig.com.br/fisica/equilibrio-estatico.htm>. Acesso em 15 jun.2016. 
 
Imagens 
Figura 1 – Disponível em: <www.ebah.com> (2016) 
Figura 2 – Disponível em: <www.ebah.com> (2016) 
Figura 3 – Disponível em: <www.ebah.com> (2016) 
Figura 4 – Disponível em: <www.ebah.com> (2016) 
Figura 5 – Disponível em: <www.ebah.com> (2016) 
 
 
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ANEXOS 
 
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