Relatorio av2 fisica experimental, Exercícios de Engenharia Civil. Universidade Estácio de Sá (Estácio)
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pr_scila_queiroz17 de Setembro de 2015

Relatorio av2 fisica experimental, Exercícios de Engenharia Civil. Universidade Estácio de Sá (Estácio)

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Fisica Experimental
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Universidade Estácio de Sá Curso: Engenharias Disciplina: Física

Experimental Código: CCE0477

Turma: 3112

Professor (a): Robson Florentino Data de Realização: 12/05/2015

Nome do Aluno (a): Priscila Mota De Queiroz

Nome do Aluno (a): Aira S. Santos

Nome do Aluno (a): Juliana Ramos de Almeida Silva

Nome do Aluno (a): Rodney Rangel Cruz

Nº da matrícula: 201407223429

Nº da matrícula: 201402239696

Nº da matrícula: 201401294545

Nº da matrícula: 201402503687

Nome do experimento Maquinas simples: Plano de Alavancas Interfixas, Inter-resistentes e Interpotentes.

Objetivo

O intuito deste experimento será constatar que ao aumentar o tamanho da alavanca, a força aplicada necessária para levantar um peso no ponto oposto é menor.

Introdução

• Maquinas simples

No cotidiano, o termo máquina é reservado a equipamentos grandes, utilizados para efetuar os mais diferentes serviços. Por exemplo, máquinas existentes em fábricas como tecelagem, máquina de lavar roupa, máquina de costura etc. Já na Física, o termo máquinas simples é reservado a pequenos objetos ou instrumentos que facilitam a execução de diferentes afazeres do dia-a-dia. Por exemplo um martelo, uma tesoura, uma alavanca, uma roldana, um plano inclinado são exemplos de máquinas simples. Entre os conceitos e princípios físicos que explicam a vantagem mecânica desses instrumentos estão os conceitos de força, de torque, de trabalho realizado pela aplicação de uma força, de equilíbrio na translação e na rotação. Esses conceitos e princípios estão sendo aplicados até no corpo humano, sem que haja consciência do indivíduo que os utiliza. O uso das "máquinas simples" são completamente incorporadas ao cotidiano tendo em vista a facilidade de uso, existem inúmeras máquinas simples utilizadas no dia-a-dia. As máquinas simples são equipamentos que possibilitam a execução de uma tarefa com menos força ou menos desgaste físico. Já as máquinas complexas são combinações de seis tipos de máquinas simples: roldana, plano inclinado, a rodo e eixo, parafuso, cunha e a alavanca, a qual abordamos nesse estudo. São exemplos de maquinas simples:

• Alavancas

As Alavancas são máquinas simples que consistem normalmente em uma barra rígida móvel em torno de um ponto fixo, denominado fulcro ou ponto de apoio. O efeito de qualquer força aplicada à alavanca faz com que esta gire em relação ao ponto de apoio. A força rotativa é diretamente proporcional à distância entre o fulcro e a força aplicada. No tipo mais comum de alavanca, aplica-se um esforço relativamente pequeno à ponta mais distante do fulcro, para levantar um grande peso próximo a este. Muitas ferramentas, como o quebra-nozes e o carrinho de mão, são baseadas no princípio da alavanca. O estudo das alavancas está diretamente ligado ao conceito de equilíbrio, em especial ao de rotação. Graças aos estudos realizados em torno desse tema, diversas ferramentas puderam ser inventadas. Além disso, esses desenvolvimentos permitiram também uma compreensão do corpo humano, o qual utiliza os músculos como transmissores de forças e as articulações como pontos fixos de alavanca. Toda alavanca é composta por alguns elementos básicos:

• Pf - Ponto fixo (Fulcro), em torno do qual a alavanca pode girar; • Fp - Força potente, força que se faz para vencer a forca resistência. • Bp -Braço de potência, distancia que vai do ponto fixo até ao ponto de aplicação da potência. • Fr - Força resistente, peso da carga que se quer levantar, sustentar ou equilibrar. • Br - Braço de resistência, distancia que vai do ponto fixo até ao ponto de aplicação da forca resistente.

→ Classificação das alavancas

Dependendo das posições relativas das posições ocupadas pela forca potente (Fp), ponto fixo (Pf) e forca resistente (Fr), as alavancas classificam-se em:

1 - Alavancas do primeiro gênero ou interfixas - Quando o ponto fixo ocupa um lugar qualquer entre a força potente e a força resistente, como mostra a figura abaixo. São exemplos desse tipo de alavanca: o alicate, a tesoura e a gangorra.

2 - Alavancas do segundo gênero ou inter-resistentes - quando a força resistente se encontra em algum lugar entre a força potente e o ponto fixo. São exemplos desse tipo de alavanca são: o quebra-nozes, abridores de garrafa e o carrinho de mão. Veja a figura abaixo.

3 - Alavancas do terceiro gênero ou interpotentes - Quando a força potente está localizada em algum lugar entre a força resistente e o ponto fixo. São exemplos desse tipo de alavanca: a

pinça e o cortador de unhas. Veja a ilustração abaixo.

→ Alavancas do Corpo Humano

Para que o sangue possa alcançar todo o organismo, a liberdade de movimento das articulações do esqueleto está sujeita a certos limites: as partes móveis podem girar, no máximo, de 160º. Como não é possível a um membro destacar-se de sua articulação, para mover-se ele deve girar em torno do ponto em que está fixado. Assim, os movimentos realizados pelo corpo humano se realizam de acordo com o princípio de funcionamento da alavanca. A grande maioria das alavancas do corpo humano, por serem de terceira classe e apresentarem as inserções dos músculos próximas das articulações, apresentam baixo rendimento em termos de força. Entretanto, um pequeno encurtamento do músculo possibilita uma grande amplitude de movimento na extremidade do segmento. Da mesma forma, uma velocidade de encurtamento do músculo relativamente baixa acarreta uma velocidade muito maior na extremidade do segmento.

→ Classificação das Alavancas no corpo humano

1 - Alavancas do primeiro gênero ou interfixas - Força e resistência aplicadas em lados opostos do eixo. No corpo humano - ação simultânea dos agonistas e antagonistas em lados opostos de uma articulação. A vantagem mecânica pode ser maior, menor ou igual a 1.

2 - Alavancas do segundo gênero ou inter-resistentes - Resistência aplicada entre o eixo e a força. No corpo humano - não existem exemplos análogos. A vantagem mecânica é sempre maior que 1, pois o braço de força é sempre maior que o braço de resistência.

3 - Alavancas do terceiro gênero ou interpotentes - Força aplicada entre o eixo e a resistência. No corpo humano - a grande maioria das alavancas do corpo. A vantagem mecânica é sempre menor que 1, pois o braço de força é sempre menor que o braço de resistência.

• Torque

Se for exercida uma força sobre um corpo que possa girar em torno de um ponto central, diz-se que a força gera um torque. Como exemplo o corpo humano se move por uma série de rotações de seus segmentos, a quantidade de torque que um músculo desenvolve é uma medida muito proveitosa de seu efeito. A magnitude de um torque está claramente relacionada à magnitude da força que o está gerando, mas um fator adicional é a direção da força em relação à posição do ponto central. A distância perpendicular do pivô à linha de ação da força é conhecida como braço de alavanca da força. Um método para calcular o torque é multiplicar a força (F) que gerou pelo braço de alavanca (d).

Equação Torque

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