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INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
CAMPUS DE AQUIDAUANA-MS
CURSO BACHARELADO DE ENGENHARIA CIVIL
JÚLIA SHIBAYAMA KASAE
MILENA MIRANDA FLORENTIN
PRISCYLLA LUCINDA V. A. E OLIVEIRA
EQUILÍBRIO ESTÁTICO
Aquidauana-MS
2022
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Tipologia: Esquemas
2022
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INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
CAMPUS DE AQUIDAUANA-MS
CURSO BACHARELADO DE ENGENHARIA CIVIL
JÚLIA SHIBAYAMA KASAE
MILENA MIRANDA FLORENTIN
PRISCYLLA LUCINDA V. A. E OLIVEIRA
EQUILÍBRIO ESTÁTICO
Aquidauana-MS
JÚLIA SHIBAYAMA KASAE
MILENA MIRANDA FLORENTIN
PRISCYLLA LUCINDA V. A. E OLIVEIRA
EQUILÍBRIO ESTÁTICO
Relatório realizado como parte da disciplina Laboratório de Mecânica do Curso de Engenharia Civil sob orientação da Profa. Dra. Lorena Dariane da Silva Alencar.
Aquidauana-MS
1 INTRODUÇÃO
Basicamente equilíbrio estático é o arranjo de forças atuantes sobre determinado corpo em repouso de modo que a resultante dessas forças tenha módulo igual a zero. De acordo com a primeira Lei de Newton: se não há força resultante sobre um corpo, o mesmo permanece em repouso se ele estiver inicialmente em repouso, ou em movimento retilíneo com a velocidade constante se ele estiver inicialmente em movimento. Sabemos, através da segunda Lei de Newton, que a força resultante ∑F sobre um corpo de massa m (constante) está relacionada com a aceleração a do corpo pela equação 0 1: a qual pode ser escrita em termos das suas componentes. Portanto, se um sistema encontra-se em equilíbrio estático (como o sistema representado na Figura 1), pode se dizer que a soma de todas as forças que atuam no corpo é zero (∑F = 0). Figura 1 Fonte: roteiro entregue em aula.
2 OBJETIVOS
Utilizar as leis da Newton para verificar a condição de equilíbrio estático. 3 MATERIAIS UTILIZADOS ➢ painel metálico; ➢ conjunto de corpos de prova; ➢ suporte metálico; ➢ dinamômetros; ➢ transferidor; ➢ fios de poliamida. 4 PROCEDIMENTO Para atingir o objetivo proposto foram realizados procedimentos no Laboratório de Física do Instituto Federal do Mato Grosso do Sul, campus Aquidauana. Utilizamos o dinamômetro para determinar o peso do conjunto gancho-massas e usamos P para representar o peso do conjunto. Montamos o conjunto acoplando os dinamômetros ao painel, pendurando o gancho com as massas, utilizando o fio de poliamida, no ponto intermediário do fio que une os dois dinamômetros. Logo após regulamos os dinamômetros magnéticos de forma a se obter dois ângulos θ = 60º e θ2 = 30º e anotamos as forças mostradas pelos dinamômetros, em seguida modificamos os ângulos para θ1 = 3 0º e θ2 = 30º repetindo o mesmo processo de anotar as forças mostradas pelos dinamômetros, em seguida modificamos novamente os ângulos para θ1 = 70 º e θ2 = 4 0º repetindo o mesmo processo de anotar as forças mostradas pelos dinamômetros. Obs: é importante certificar que os dinamômetros estejam perfeitamente alinhados com o fio, de forma que as escalas não estejam em contado com as capas dos dinamômetros. Em seguida fizemos a tabela 1 para anotar os valores das forças obtidas pelos dois dinamômetros, basicamente adotamos F1 como a força relacionada ao ângulo θ1 e F2 a força relacionada ao ângulo θ2.
5 RESULTADOS OBTIDOS
Tabela 1 θ 1 (graus) θ 2 (graus) F1 (N) F2 (N) 60 30 0,31 0, 30 30 0,44 0, 70 40 0,43 0, Fonte: as autoras Imagem 2 Fonte: as autoras Após os respectivos resultados fizemos a tabela 2, a fim de facilitar a comparação dos resultados Tabela 2 θ 1 (graus) θ 2 (graus) F1 (N) F2 (N) XFR12 (N) YFR12 (N) 60 30 0,31 0,68 0,07 0, 30 30 0,44 0,51 0,03 0, 70 40 0,43 0,65 0,02 0, Fonte: as autoras
Com os valores da tabela 2, comparamos o somatório das forças F1 e F2 na direção de y (YFR12) com a respectiva componente P (0,82N) e obtivemos os seguintes resultados através da equação 02 : Situação 1: os ângulos para θ1 = 60º e θ2 = 30º ∑ 𝐹 = 𝑌𝐹𝑅 12 − 𝑃 → ∑ 𝐹 = 0 , 74 − 0 , 82 → ∑ 𝐹 = − 0 , 08 𝑁 Situação 2 : os ângulos para θ1 = 3 0º e θ2 = 30º ∑ 𝐹 = 𝑌𝐹𝑅 12 − 𝑃 → ∑ 𝐹 = 0 , 82 − 0 , 82 → ∑ 𝐹 = 0 𝑁 Situação 3 : os ângulos para θ1 = 7 0º e θ2 = 7 0º ∑ 𝐹 = 𝑌𝐹𝑅 12 − 𝑃 → ∑ 𝐹 = 0 , 64 − 0 , 82 → ∑ 𝐹 = − 0 , 18 𝑁 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS De acordo com a definição de equilíbrio estático, um sistema encontra-se em equilíbrio estático (como o sistema representado na Figura 1), pode se dizer que a soma de todas as forças que atuam no corpo é zero (∑F = 0). Diante dos resultados obtidos para o YFR12 (N) e para o P comparados na tabela, percebeu-se que a força resultante na situação 1 (-0,08 N) e na situação 2 (-0,18 N) a soma de todas as forças que atuam no corpo não deu igual a zero, porque durante o experimento cometemos o erro de não certificar que os dinamômetros estavam perfeitamente alinhados com o fio, por conta também das limitações do painel metálico, pois não encontramos um ponto no painel que nós pudéssemos pendurar o gancho com as massas fazendo com que o que os dinamômetros não ficassem perfeitamente alinhados com o fio. Porém, podemos dizer que o experimento, em partes, deu certo.