Faculdade de Tecnologia de Mogi Mirim
“Arthur de Azevedo”
Roteiro para prática experimental
EXPERIMENTO 10
Determinação do Centro de Gravidade de uma barra
Disciplina: Física Experimental
GRUPO DE TRABALHO:
Estudante 1 (nome e R.A.)
Estudante 2 (nome e R.A.)
Estudante 3 (nome e R.A.)
Estudante 4 (nome e R.A.)
Agosto/2014
1
EXPERIMENTO 10
DETERMINAÇÃO DO CENTRO DE GRAVIDADE DE UMA BARRA
1
Objetivos deste experimento:
O objetivo deste experimento é determinar a posição do centro de gravidade de
uma barra homogênea e geometricamente regular.
2) Materiais
i) Barra furada presa no suporte com eixo
ii) Haste de suporte
iii) Suporte para dinamômetro
iv) Ganchos
v) Balança
vi) Dinamômetro
vii) Massa ( menor que 100g)
3) Montagem experimental
Monte o sistema para determinação do centro de massa da barra, conforme
apresentado na Figura-1.
Antes de instalar o no sistema experimental ajuste o dinamômetro para que
sua calibração seja zero, pese a barra (e obtenha sua massa mb) e anote o
comprimento L da barra (anote os valores)
mb
Figura-1: Sistema físico para determinação do centro de massa da barra
geometricamente regular.
4) Medidas experimentais
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Após a montagem do sistema experimental, verifique qual é a força que barra
sem carga exerce no dinamômetro. Esta força é causada pelo peso da barra que atua no
seu centro de gravidade. Porém a posição do centro de gravidade ainda não foi
determinada.
Meça o peso da massa e do gancho que será colocada nos diversos furos da
barra.
Para determinar o centro de gravidade da barra, as condições de equilíbrio dadas
nas equações 1 e 2 devem ser satisfeitas, para cada ponto em que a massa for
pendurada:
∑⃗
(1)
∑⃗
(2)
O diagrama de corpo livre da barra é apresentado na Figura-2 abaixo:
Figura-2: Sistema Diagrama de corpo livre da barra em equilíbrio estático
Varie a posição da massa (previamente aferida) nos diversos furos da barra,
meça a distância x da de cada furo em relação ao ponto de apoio. Em cada posição da
massa, faça a leitura da força no dinamômetro, preenchendo a tabela.
x(cm)
F (N)
Com os dados obtidos, construa um gráfico em papel milimetrado da força em
lida no dinamômetro em função da posição da massa.
3
A relação entre força e no dinamômetro e a posição da massa é linear?
RESPOSTA:
4
Grafico- 1: Gráfico de (dixFdin)
Se o gráfico aparen-ta ser linear, trace uma reta que melhor se ajusta aos pontos
experimentais e calcule o coeficiente angular desta reta (utilizando pontos sobre a reta, e
não os pontos experimentais).
Utilizando a equação – 2, deduz-se que
FdinL – Ws – Pdi = 0
(3)
A equação (3) é uma equação de reta, do tipo y(x)=ax+b, escrita na forma:
(4)
Portanto, o coeficiente angular da reta é
e o coeficiente linear é
.
Estão determinando a equação da reta (4), através de dois pontos da reta ajustada aos
pontos experimentais, obtém-se que:
(5)
onde s é a posição do centro de massa da barra.
Perguntas:
1) Qual a posição do centro de gravidade da barra?
2) Comparar o valor medido experimentalmente com a=P/L. Qual o erro percentual?
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