Vantagem Mecânica e suas características, Manuais, Projetos, Pesquisas de Física

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

Vantagem Mecânica

Cruz das Almas - BA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS

Discentes:

Experimento apresentado a disciplina de Física Geral e Experimental I, sob a orientação do docente Pedro Javier, no curso de Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas como requisito de avaliação da mesma.

Cruz das Almas - BA

Sumário:

1. Resumo.................................................................................................
2. Objetivos...............................................................................................
3. Introdução.....................................................................................3 e 4 4.Materiais Utilizados................................................................................
4. Procedimento experimental...................................................................

Na segunda configuração, a associação de polias muda a sentido da aplicação da força Feq e diminui sua intensidade pela metade em todos os casos. No terceiro sistema, ocorre a mudança no sentido de aplicação de força e a redução à um quarto da força aplicada no primeiro arranjo. Todos os casos obedecem a relação entre o numero de polias moveis, peso da carga acoplada e força de equilíbrio, proposta na equação 1.

1

OBJETIVOS:

1. Trabalhar com polias fixas e móveis, e analisar o funcionamento

de sistemas de roldanas.

2. Estudar corpos em equilíbrio: Determinar uma força e a força

resultante.

3. Mostrar de que modo às roldanas podem ser usadas para

economizar esforços.

4. Observar o deslocamento da carga com relação à força aplicada.

Introdução:

Polias ou roldanas se enquadram na categoria das “máquinas simples”. Associando-as, podemos elaborar diversas configurações que proporcionam vantagens mecânicas e, por isso, são de grande utilidade em aplicações práticas. Com elas podemosmultiplicar a força de dispositivos como motores, solenoides, acionadores de diversos tipos e até nossa força muscular. Nas polias temos as seguintes forças:a) força motora (FM): que corresponde a força que se aplica à máquina.

b) força resistente (FR): é a força a ser equilibrada ou superada pela força motora, podendo estar aplicada em um ponto diferente.

Roldana móvel: Diminuem a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto. Com uma roldana móvel, a força necessária para equilibrar a carga é dividida por dois(2¹);

Com duas roldanas móveis, a força necessária é dividida por quatro (2²); Com três, é dividida por oito (2³), e assim sucessivamente.

Vantagem mecânica roldana móvel: A polia móvel raramente é utilizada sozinha, dadoo inconveniente de ter que puxar o ramo de corda da potência para cima. Normalmente vem combinada com uma polia fixa. Para tal montagem tem-se F = R/2; VM = 2 e dp = 2.dr. Assim, para que a carga suba de "1m" o operador deve puxar seuramo de corda para baixo, de "2m".

Materiais Utilizados:

01 Sistema de sustentação principal com tripé, haste principal, sapatas niveladoras e mesa suporte; 09 Massas acopláveis com peso de 50 gf(aproximadamente 0,5 N); 03 Ganchos lastro; 03 Fios com ganchos; 01 Régua milimetrada; 03 Roldanas móveis com gancho; 01 Conjunto móvel de polias paralelas com gancho; 01 Dinamômetro;

5 Procedimento experimental:

Foi montado o sistema de roldanas 1, apresentada na figura 1 abaixo. Sistema 1

(Fig.01) Em seguida foi pendurada uma massa de aço (50,0 ± 0,1 g) em uma ponta do fio, na outraextremidade do fio, prendemos o dinamômetro e fazemos ficar paralelo com a mesa.

deslocamento e a altura por ele percorrido além da força exercida para elevar a massa do aço por umaPuxamos verticalmente a ponta do fio da esquerda para a direita e observamos o certa altura. Coletamos os dados e registramos.

No segundo procedimento, acrescentamos uma roldana móvel ao sistema de acordo com a figura 2. Eseguimos o mesmo processo do sistema 1, porém a massa de aço com (100,0 ± 0,1 g) e o acréscimo da massa da roldana móvel.

Sistema 2

(Fig.02)

DES/PADRÃO

1 EIXO FIXO , 3 MÓVEIS

FORÇA DISTÂNCIA

0.4N 200

0.4N 215

0.4N 230

MÉDIA= 215

DES/

PADRÃO=

Conclusão:

Pode-se concluir que a maioria dos resultados obtidos experimentalmente corresponde às expectativas e obedecem à equação 1, que relaciona força de equilíbrio (força necessária para suspender o objeto) e peso do objeto a ser suspenso. Nas duas situações em que não houve interseção entre os intervalos de valores de força de equilíbrio esperados e obtidos experimentalmente podem ter acontecido erros de leitura do dinamômetro ou erro de calibração do mesmo bem como ter sido causado pelo fato de que os cálculos teóricos consideram ideais os elementos do sistema. Por exemplo, o fio pode não ter deslizado completamente em alguma polia ou pode ter esticado um pouco, causando uma interferência nos cálculos devido a uma força elástica inesperada.

8 Bibliografia:

Furtado, Nelson F., 1957. Sistemas de Unidades: Teoria dos Erros. Ao Livro Técnico Ltda.

Helene, Otaviano A .M. e Vitor R. Vanin, 1981. Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental.Editora Edgard Blücher Ltda.

Squires, G. L. Practical physics , 3. ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1998.

Young, H. D.; Freedman, R.A. Sears e Zemansky Física I, 12. ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008