CEUNSP -Laboratório de Física 1 - Mecânica
Experiência 1: Mesa de Força
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Dr. Cláudio S. Sartori
2 tripés (5).
1 alinhador para dinamômetro (6).
1 perfil universal com fixador (7).
6 sapatas niveladoras (opcional) (8).
LABORATÓRIO DE FÍSICA I:
Experiência 2: MESA DE FORÇA
(Equipamentos MMECL e MARSHALL)
Curso: Engenharia Civil e Engenharia de
Produção
Semestre: 10
Prof.: Dr. Irval Cardoso de Faria
Organização:Dr Irval C. de Faria e
Dr.Cláudio S. Sartori
Depto.: Física
1
3.
Fundamentos Teóricos básicos:
Função da Roldana fixa.
Força Resultante.
Métodos gráficos e analíticos da composição e
decomposição de forças.
1.
Objetivos
Determinar a resultante de um sistema de
forças colineares ou não.
Calcular a resultante de duas forças
utilizando o método analítico e geométrico.
2.
4.
Montar o conjunto conforme as atividades que serão
apresentadas a seguir, utilizando o aparato indicado nas figuras
mostradas.
PROCEDIMENTOS GERAIS:
Material necessário:
1 mesa de força (1).
3 conjuntos de massas acopláveis e gancho
lastro (50 g) (2).
Papel milimetrado.
Régua.
Um dinamômetro de 2 Newtons (3) (Veja
detalhe do funcionamento do dinamômetro
antes de utilizálo).
Uma bússula.
3 extensões de cordão com ganchos (4).
Montagem:
1) Regule as roldanas para girarem com o mínimo de
atrito.
2) Nivele a mesa através das sapatas.
3) Coloque o anel no pino central, fixando nele as três
extensões (com gancho) que passarão pelas roldanas na
periferia da mesa . Nas extremidades livres destas extensões
dependure os conjuntos de massas acopláveis.
4) Leia instruções sobre o uso do dinamômetro no final
do texto.
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Experiência 1: Mesa de Força
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Dr. Cláudio S. Sartori


ATIVIDADE 1
FORÇAS COLINEARES DE SENTIDOS
INVERSOS
ATIVIDADE 2
FORÇAS COLINEARES DE MESMO SENTIDO
2
Figura 2. Esquema Atividade 2.
Figura 
1. Esquema
Atividade 1.
Procedimento:
1. Com o dinamômetro, determine o peso F1
de uma das massas e anote-o.
2. Coloque uma roldana na posição 00 e o anel
no pino central com duas extensões, passe uma das
extremidades pela roldana e suspenda a massa “m”
cujo peso foi determinado. Para que o sistema
permaneça em equilíbrio, uma segunda força deverá
ser aplicada segundo uma determinada direção e
sentido. Nosso objetivo será localizar essa força.
Engate o dinamômetro paralelo à mesa, alivie as
tensões, batendo levemente com os dedos em sua
capa.
Qual a direção da força de equilíbrio
aplicada pelo dinamômetro?
1. Acrescente outros pesos, sucessivamente, nos ganchos
e descreva o observado em relação ao módulo da equilibrante
(lido no dinamômetro).
2. Como você determinaria a força resultante de duas ou
mais forças colineares de mesmo sentido? Dê exemplos
gráficos.
Figura 4. Esquema Atividade 3 para =900.
Qual seu sentido?
Qual seu módulo?
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Dr. Cláudio S. Sartori

3. Como você determinaria a resultante de
duas ou mais forças colineares de sentidos opostos?
Dê exemplos.

ATIVIDADE 3
FORÇAS ORTOGONAIS
Adicione uma segunda roldana ao sistema e acople

um segundo conjunto de massas com peso F2 (determinado
com o uso do dinamômetro), de valor F2=
3
Figura 3. Esquema Atividade3 para =600.
Movimente o dinamômetro através do tripé até
conseguir a centragem do anel com o pino. pino. O que
ocorreria, com o módulo da força equilibrante,à medida que o
ângulo (entre as forças componentes) aumentasse?
Regule o ângulo para 900 e grafique a orientação da

força resultante F1
afirmar que

F1

F2


F2 . Caso F1

a e F2
a ]e correto
2a ? Justifique.
Em que condições seria possível essa igualdade?
Refaça a atividade para = 600.


ATIVIDADE 4
FORÇAS CONCORRENTES QUAISQUER
Sugere-se a determinação de
entre duas forças

F1=F2, para que uma terceira força F3 de módulo igual ao de
 
F1 e F2 , venha a equilibrar o sistema.

F1
3

F2
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valor de
Fr
1.

Observação: Determine algebricamente o
usando a expressão:
F12
F22

2 F1 F2 cos
Coloque em cada gancho as massas 1 e 2 e
 
meça os módulos das forças F1 e F2 .
2. Oriente as roldanas para formarem um ângulo
de = 600 entre si. Adapte as extensões e obtenha
novamente o equilíbrio.
Faça o esquema das forças nos gráficos a seguir.
ATIVIDADE 5
ATIVIDADE OPCIONAL
Coloque em 3 ganchos lastros 3 massas em cada um.
Adapte suas extensões e conecte-as às argola metálica, obtendo o
equilíbrio.
Retire cuidadosamente as extensões da argola
metálica e adapte-as a um anel de borracha procurando a posição
onde existe uniformidade na força no elástico.
1.
Qual a forma geométrica formada pelo anel
de borracha?
2. Coloque em 2 ganchos lastros 2 massas em cada
um . No terceiro gancho lastro coloque 3 massas e adapte
novamente o anel de borracha. Verifique a forma geométrica
formada. Discuta as formas geométricas obtidas nos dois itens
anteriores.
 3. Determine, algebricamente,
F3 usando a expressão:
Fr
F12
F22
o valor da força
2 F1 F2 cos

Fr
4. Utilizando a expressão geral acima, calcule o
módulo da força resultante
e compare com o
valor determinado experimentalmente para a forºca
equilibrante.
5. Como você determinaria algebricamente a
resultante de duas forças quaisquer coplanares e
concorrentes_ Dê um exemplo gráfico.
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Experiência 1: Mesa de Força
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O DINAMÔMETRO
distendido, isto poderá danificá-lo.
Relatório Número 1 a ser entregue pelo aluno:
1. Entrega dos itens deste pré-relatório.
2. Teoria de estática empregada: Força
resultante atuantes em corpos. Exemplos:
sistemas colineares, perpendiculares e caso
geral.
3. Teoria e aplicações sobre roldanas e
dinamômetros.
Dê um modo geral, a denominação dinamômetro
significa medidor de forças, podendo, conforme o
modelo, medir qualquer força.
Os dinamômetros mais usuais se apresentam com
uma estrutura externa metálica e tubular.
Antes de usá-lo, você deve verificar se a parte livre
da capa está indicando o zero da escala; caso
contrário, se faz necessária a ajustagem inicial.
Ajustagem inicial:
Observe a figura. Solte o parafuso liberador da
capa e movimente (a capa) para cima ou para baixo,
conforme o caso, nivelando o primeiro traço da escala
com a extremidade da mesma.
Observações: A escala deste dinamômetro
tubular 77O2/MMCCL apresenta 100 divisões,
portanto, cada divisão corresponde a 1/100 da
capacidade máxima de carga do mesmo.
Exemplo: Seta um dinamômetro tubular
7702C/MMECL com 2 N de capacidade maximade
carga e, distendido sob a ação do peso de um corpo,
passas a apresentar 20 pequenas divisões para fora
da capa. Neste caso, o peso do objeto em questão
será:
p=(2 N/100 divisões)x(número de divisões
indicadas)
=(0,02 N)x(20)= 0,40 N
Sempre ajuste o zero do dinamômetro tubular
77O2/MMECL na posição em que será usada
(vertical, horizontal ou Inclinado).
Quando
usar
o
dinamômetro
tubular
77O2/MMECL na horizontal ou inclinadamente,
execute, na capa, pequenas batidas, com o dedo,
antes de fazer a leitura.
Podem ocorrer pequenas diferenças nas leituras
realizadas, de aluno para aluno, devido às
díferenças mecânicas entre os dinamômetros
tubulares 77O2/MMECL, porém, por serem
insignificantes, poderão ser desprezadas.
Sob hipótese alguma utilize os dinamômetros
além da capacidade máxima indicada. Com toda
certeza isto irá danificá-los.
Nunca solte bruscamente um dinamômetro
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