Determinação da Força Resultante (Mesa de Forças)

Resumo

Este trabalho trata de Vetores – Determinação da Força Resultante (Mesa de Forças). Foram feitas as medidas de duas massas cilíndricas diferentes com suporte. Na mesa de forças as massas ficaram suspensas pelas roldanas. Posicionou-se o dinamômetro e escolheram-se três diferentes ângulos, determinando-se cinco diferentes forças para cada ângulo. Calcularam-se os valores teóricos da força F3 e os erros percentuais entre os valores teórico e experimental da força F3, observando-se o erro percentual.

Introdução Teórica

Grandezas Escalares

Grandezas físicas como tempo, por exemplo, 5 segundos, ficam perfeitamente definidas quando são especificados o seu módulo (5) e sua unidade de medida (segundo). Estas grandezas físicas que são completamente definidas quando são especificados o seu módulo e a sua unidade de medida são denominadas grandezas escalares. A temperatura, área, volume, são também grandezas escalares.

Grandezas Vetoriais

Quando você está se deslocando de uma posição para outra, basta você dizer que percorreu uma distância igual a 5 m?

Você precisa especificar, além da distância (módulo), a direção e o sentido em que ocorre este deslocamento.

Imagem 01

Quando o PUCK sofre um deslocamento de uma posição A para uma posição B, esta mudança de posição é definida pelo segmento de reta AB orientado, que une a posição inicial com a final, denominado neste caso de deslocamento.

Observe que o deslocamento não fica perfeitamente definido se for dada apenas a distância percorrida (por exemplo, 5,0 cm); há necessidade de especificar a direção e o sentido do deslocamento. Estas grandezas que são completamente definidas quando são especificados o seu módulo, direção e sentido, são denominadas grandezas vetoriais.

Outras grandezas vetoriais: velocidade, aceleração, força. .

Vetores

A representação matemática de uma grandeza vetorial é o vetor representado graficamente pelo segmento de reta orientado (Fig. 1), que apresenta as seguintes características:

Módulo do vetor - é dado pelo comprimento do segmento em uma escala adequada (d = 5 cm).

Direção do vetor - é dada pela reta suporte do segmento

Sentido do vetor - é dado pela seta colocada na extremidade do segmento.

Adição de vetores

Pode-se determinar o vetor soma ou vetor resultante de dois ou mais vetores através de dois processos:

*Método da linha poligonal – onde este método se aplica em junta o vetor A com o final do vetor B e com isso daria o vetor soma (vetor resultante), exemplo imagem 02.

Imagem 02

Método do paralelogramo – Deverá colocar a origem dos dois vetores em um mesmo ponto e, em seguida, traçar pelas extremidades de cada um deles, uma paralela ao outro e o vetor que encontra entre o ângulos dos outros dois vetores, será o vetor soma (vetor resultante), exemplo imagem 03.

Imagem 03

Coleta de dados

Massas que ficaram suspensas pelas roldanas na mesa de forças.

M1 (kg) M2 (kg)

0,06976 0,11972

0,11981 0,1698

0,16987 0,21995

0,21963 0,26965