Alavanca interpotente

PROJETO CIÊNCIA NA BAGAGEM
Roteiro para estudo de vídeo
Prof.:
Patrocínio:
FINEP
Curso:
Data: _____/_____/_____
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Roteiro elaborado por Luiz André Mützenberg para o filme vt_cb_14.mpg - Projeto Ciência na Bagagem - http://gaia.liberato.com.br/ciencianabagagem
ALAVANCA INTERPOTENTE
Objetivo: compreender a vantagem da alavanca interpotente, que exige forças maiores que o peso erguido.
Para classificar as alavancas são considerados três pontos principais da alavanca, o ponto de apoio, o ponto de aplicação da força resistente (FR) e o ponto de aplicação da força
potente (FP). Quando o ponto de aplicação da força potente
está entre o ponto de apoio e o ponto de aplicação da força
resistente a alavanca é chamada de interpotente.
O quebra-nozes e o esmagador de alho são exemplos de
aplicação de alavancas inter-resistente.
Na Fig. 1 é apresentada uma imagem da alavanca interresistente, sobre a qual foram representadas as forças que
atuam na mesma. O dinamômetro aparece em detalhe no
canto superior direito para facilitar a medida da força feita
para manter a alavanca em equilíbrio, a força potente.
A barra desta experiência possui um comprimento total
de 50 cm. Para facilitar as medidas foi impressa uma escala
centimetrada na mesma.
4. faça um traço sobre a Fig. 1 que identifique um intervalo
de 5,0 cm.
A força feita pelo apoio, nesta experiência é vertical e
para baixo e está aplicada a 5,0 cm da extremidade da barra.
O ponto de apoio representa o eixo em relação ao qual será
feita a análise para verificar se a condição de equilíbrio de
rotação é satisfeita.
5. Por que a força feita pelo apoio deve ser para baixo nesta
experiência? Explique.
Tab. 1 – Medidas para testar a validade das condições de equilíbrio da alavanca inter-resistente.
Medida
01
02
03
04
05
06
07
08
FR (_____)
FP (_____)
dFr
A
dFr
P (_____)
dFr (_____)
FP
dP P
dFp (_____)
FR
dP (_____)
Fr (_____)
Fp (_____)
P (_____)
P (_____)
FA (_____)
Fig. 1 – Esquema das forças que autuam na alavanca interpotente.
Duas forças importantes, aplicadas na alavanca e que
também devem ser analisadas ao estudar a situação de equilíbrio da alavanca são o peso da barra (P) e a força feita pelo
apoio (A). O peso da barra foi medido no inicio das filmagens para que possa ser usado nas análises posteriores.
1. Qual é o peso da barra usado nesta experiência?
A alavanca está em equilíbrio de translação se a resultante das forças que nela atuam for nula, isto é, se a soma das
forças horizontais (eixo X) for nula e se a soma das forças
verticais (eixo Y) também for nula.
2. Para a situação representada na Fig. 1 é correto afirmar
que a soma das forças horizontais é nula? Explique.
3. Que condição deve ser satisfeita pelos valores das forças
representadas na Fig. 1 para que a soma das forças verticais
seja nula? Escreva a formula e justifique a resposta.
6. Anote os valores das forças FR, FP e P de cada caso na
Tab. 1.
7. Anote os valores dos braços de alavanca dFr, dFp e dP na
tabela. Para medir estas distâncias use a escala impressa na
barra usada como alavanca.
8. Calcule os torques gerados pelas três forças.
9. Quais torques são positivos (anti-horários) e quais são
negativos (horários)?
10. A soma dos torques é nula em todos os casos? Explique.
11. As somas de torques que não são nulas devem ser positivas ou negativas? Justifique a resposta.
12. Por que não precisou considerar o seno do ângulo para
calcular os torques? Explique.
Conclusão: ___________________________________________________________________________________________