Grupo
Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha.
Projeto para Trabalho Trimestral de Física
Curso: Eletrotécnica
Data: 06/03/2006
Turma: 2123
Sala : 249
Aluno: Douglas da Silva
Aluno: Nathan Rodrigues da Silva
n°: 08
n°: 25
Aluno: Rafael Xavier Lara
Aluno: Rômulo Ricaldi
n°: 26
n°: 30
Prof.:
B
Luiz André Mützenberg
Balança com dois braços iguais
Introdução
A teoria da balança foi assunto de estudos do grego Aristóteles (384-322 a.C.), que decompôs o movimento dos braços da balança em seus componentes radial e tangencial. A obra Perì Cygôn (sobre alavancas) de Arquimedes (287-212 a.C.) contém as considerações principais sobre o centro de gravidade e o
braço da alavanca. Contudo, a teoria completa da balança foi desenvolvida somente em 1747, por Leonhard Euler (1707-1783), matemático e físico suíço. Na década de 1870, Dimitri Mendeleev (1834-1907)
reestudou a teoria física da balança. O resultado de seus cálculos mostrou que uma exatidão de 1/15 mg
com uma carga de 1 kg podia ser obtida com um tamanho de travessão até quatro vezes menor que os
instrumentos da ocasião, resultado esse que teve influência na construção das balanças comercias a partir
daquela época. [1]
Justificativa
Considerando que a balança é um instrumento usado para medir a massa de um determinado objeto e
de que é de[L1] suma importância para vários setores da indústria mercadista [L2]justifica-se este trabalho.
Objetivo
Nosso objetivo é construir [L3]uma balança que pese determinado objeto fornecido pelo professor. A
mesma será feita com madeira e deverá suportar um peso igual a 1 kg, com um erro máximo de 5g, determinando assim a sua massa.
Fundamentação Teórica
A balança de braços iguais é composta basicamente por um travessão horizontal, apoiado por um travessão vertical. Nela há dois pratos suspensos nas extremidades do travessão horizontal. [2] Vide figura 1.
Quando colocamos qualquer objeto em uma das bandejas, esta gira e se desloca para baixo. Para que a
balança volte a se equilibrar mantendo os pratos na horizontal, é necessário colocar na outra bandeja, objetos de massas padronizadas, de forma que a força gravitacional resultantes [L4]sobre os padrões seja igual à
força gravitacional que atua sobre o objeto, compensando assim seus respectivos torques. A condição de
equilíbrio exige que a resultante das forças sobre a parte móvel da balança seja zero.
Metodologia
A balança será feita de madeira, cujas quais serão[L5] posicionadas da seguinte forma: um travessão
horizontal servira de base à estrutura que dará sustentação aos pratos. Pratos nos [L6]quais serão colocados
os pesos, o objeto desconhecido e o objeto de massa padronizada. Os pratos ficarão um em cada ponta de
uma haste de madeira localizada na extremidade do corpo da balança, perfeitamente centralizado e furado,
prendendo-a com uma borboleta, para facilitar a desmontagem.
Cada um dos pratos conterá no máximo 3 furos, dispostos de 120 em 120º. E no mínimo 2 furos, dispostos 180º um do outro. Os pratos serão presos a haste horizontal que dará movimento a balança, por
fios resistentes, e os mesmos serão presos a um gancho estrategicamente posicionados na haste horizontal
móvel.
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Para testarmos a balança, podemos pegar determinado objeto, com massa conhecida, colocando-o na
balança e, do lado oposto, colocar os objetos com massa padronizada, assim quando a balança estabilizar
um prato com o outro, significa que a mesma massa estará disposta nos dois lados. Para comprovar isso é
necessário que após a pesagem com a balança construída, pesemos os objetos de massa conhecida em uma
balança industrial, para verificar se nossa balança está realmente pesando correto.
Para facilitar na [L7]precisão de medida, podemos utilizar como [L8]sugerido pelo professor, um pedaço
de canudo, entre o corpo e a haste horizontal móvel servindo de fiel. Posicionando o canudo formando um
ângulo de 90º com a haste móvel quando ela estiver perfeitamente alinhada, em equilíbrio. Assim quando a
haste móvel estiver em equilíbrio, o canudo estará perfeitamente alinhado com a haste vertical, e formando
também, um ângulo de 90º com a haste móvel.
Exeqüibilidade
Serão usados na construção da balança, madeira, pregos, parafusos, borboletas, fios, roldanas, furadeira, martelo, chaves de fenda, bandejas metálicas, chumbadas de pesca , cujas [L9]quais servirão de peso
padrão para a medida, e outros tipos de objetos com função de pesar a massa do objeto desconhecido.
Cronograma[L10]
01
Atividades
Começo do Trabalho Trimestral.
Formação do Grupo
Pesquisas sobre a Balança
Realização do Pré-Projeto
Entrega do Pré-Projeto
Orientação
Inicio da construção da Balança
Término da construção
Testes na Balança
Retoques finais na Balança
Apresentação
Entrega do Relatório
Entrega do Caderno de Campo
02
03
04
05
Semana
06 07
08
09
10
11
13/03 a 20/03 a 27/03 a 03/04 a 10/04 a 17/04 a 24/04 a 01/05 a 08/05 a 15/05 a Dom a
19/03 26/03 02/04 09/04 16/04 23/04 30/04 07/05 14/05 21/05
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Referências Bibliográficas
[1] http://quimicanova.sbq.org.br/qnol/2004/vol27n6/29-AG03221.pdf
Acessado em: 06 de abril de 2006.
[2] http://servlab.fis.unb.br/matdid/1_2000/uilton/balanca/balbrigu.htm
Acessado em: 05 de abril de 2006.
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Anexos
Figura 1. Balança de dois braços iguais.
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