Relatório de Física Experimental II - Equilíbrio dos Corpos

Aluno: Valdenir de Sousa Severino Matricula: 1220670/4 Professor: Gerardo Majela L. Cavalcanti Código da turma: N225 Horário: M2EF Sala: I21

Fortaleza – Ceará 01 de Abril de 2013

INTRODUÇÃO Um corpo está em equilíbrio quando o seu momento linear e o seu momento angular são constantes, ou seja:

⃗   ⃗  

Quando as constantes mencionadas acima são nulas, diz-se que o corpo está em equilíbrio estático. Nessa situação não existe movimento de translação e nem movimento de rotação. Sobre as condições expostas nas equações do momento linear e do momento angular verifica-se que:

⃗     

⃗  



Logo, para que um corpo esteja em equilíbrio estático devemos ter as seguintes condições satisfeitas: As forças lineares que agem no corpo devem ser nulas, ou seja, o somatório das forças atuantes deve ser zero. Os torques que agem no corpo também devem ser nulos. 

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EXPERIMENTO Este experimento tem o objetivo de identificar as condições de equilíbrio de um corpo rígido, analisando as forças aplicadas no sistema e os momentos das forças atuantes. O material utilizado foi uma barra de madeira cuja uma das extremidades estava firme a um eixo e a outras extremidade estava presa ao eixo por meio de um fio ideal. A primeira atividade foi medir o ângulo entre a barra e o fio e tomado nota sobre o peso e comprimento da barra. Massa da barra (kg)        

Peso da barra (N)

 

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Comprimento da barra (m) 0,0005

 

Cálculos:

                   )    (       A segunda parte do experimento pede que sejam calculadas as componentes verticais e horizontais que atuam na barra. A barra trabalhada é homogênea e seu peso está aplicado no ponto médio e para que aja o equilíbrio de rotação do corpo, o somatório das forças que agem no sentido horário deve ser numericamente igual ao somatório das forças que agem no sentido anti-horário. O peso da barra é de 7,79 N, o ângulo que se forma entre a barra o fio é de com o eixo X. Pela Terceira Lei de Newton, a barra faz uma força contra a o eixo e eixo reage com uma força de sentido oposto, para que aja equilíbrio de translação, estas forças também devem ser numericamente iguais. Com estas informações podemos calcular a tensão do fio e as componentes vertical e horizontal da reação no ponto A.



           ()                 ()                     ()                A intensidade da reação R da barra é dada pelo calculo:

          ()  ()          E a direção e dada pela tangente de teta:

            CONCLUSÃO

     

Às forças verticais que atuam na barra são com sentido para cima e a força peso com sentido para baixo. A soma das forças é numericamente igual à força peso, em consequência o corpo não possui movimento vertical, pois há um equilíbrio de forças. Analogamente, verifica-se que as forças que agem horizontalmente ( são numericamente iguais e com sentidos opostos, e com isso percebe-se também que o corpo se encontra em estado de equilíbrio. A conclusão final do experimento é que para um corpo permaneça em equilíbrio, basta às forças que atuem nele sejam nulas.

  )

FONTES DE PESQUISA Fundamentos de Física 8ª Edição - Vol. 2 - Halliday, Resnick e Walker. Cap. 01 – Equilíbrio e Elasticidade.