⚠️ATENÇÃO: O trabalho fornecido deve servir como base para a elaboração do seu próprio trabalho, utilizando suas próprias palavras e perspectivas. Recomenda-se que o aluno modifique o conteúdo para evitar qualquer forma de plágio. Não nos responsabilizamos por eventuais cópias.
ROTEIRO DO EXPERIMENTO BALANÇA DE PRATOS – ESTÁTICA
Prof. Fernanda Fonseca
Essa atividade é organizada em três partes: uma parte teórica, outra parte
realizada no laboratório virtual e uma terceira parte desenvolvida com materiais
de fácil acesso.
Após a realização das três etapas, rediga o Relatório Experimental conforme o
modelo disponibilizado na AULA 9 ATIVIDADE PRÁTICA. O relatório deve
conter todas as informações coletadas, tratadas e analisadas nas três etapas
que compõe essa Atividade Prática.
Após a finalizar a redação do Relatório Experimental, realize a entrega do
mesmo pelo ícone TRABALHOS da disciplina.
PARTE 1 – ANÁLISE TEÓRICA – Questões orientadoras
1) Descreva e explique quais são as condições que possibilitam um corpo estar
em equilíbrio?
2) Explique os princípios físicos envolvidos nos estudos sobre Equilíbrio Estático
que descrevem o funcionamento de uma balança de pratos.
3) Uma balança tem braços desiguais. Ela é equilibrada com um bloco de 1,50
kg no prato da esquerda e um bloco de 1,95 kg no braço da direita (conforme a
figura). Se o bloco de 1,95 kg está posicionado a uma distância L2 de 10 cm do
eixo de rotação da balança, qual é a distância L1 que do bloco de 1,50 kg em
relação ao eixo de rotação para que o sistema permaneça em equilíbrio?
PARTE 2 – LABORATÓRIO VIRTUAL
1) Acesse o LABORATÓRIO VIRTUAL DA ALGETEC – BALANÇA DE PRATOS
pelo ícone disponibilizado na AULA 9 – ATIVIDADE PRÁTICA.
2) Clique sobre o ícone EXPERIMENTO e, sem seguida, sobre a imagem do
laboratório para acessá-lo.
3) Ao acessar a plataforma, clique sobre uma das massas sobre a bancada com
o botão esquerdo do mouse.
4) A massa será posicionada sobre a balança.
5) Selecione a vista FRONTAL no quadro do canto superior esquerdo da tela.
6) Posicione o cursor do mouse sobre o contrapeso e registre a informação sobre
a massa que aparecerá na parte inferior da tela. Registre essa informação e
converta a medida para quilograma.
mCONTRAPESO=_____________ g =________________ kg
7) Clique com o botão esquerdo do mouse sobre o contrapeso e arraste até que
a balança fique alinhada horizontalmente (em equilíbrio).
8) Clique em INSPECIONAR no canto superior direito da tela para que as
medidas das distâncias entre a massa e o eixo de rotação da balança e entre o
contrapeso e o eixo de rotação da balança sejam informadas na tela. Registre
essas medidas e converta-as para metro.
dCONTRAPESO=______________________ cm = ________________ m
dMASSA=_______________________cm = ________________ m
9) Calcule a força peso PCONTRAPESO sofrida pelo contrapeso. Adote a aceleração
gravitacional como g=9,81 m/s².
PCONTRAPESO=mCONTRAPESO g
10) A partir das condições de equilíbrio, calcule a força peso PMASSA da massa
posicionada sobre a balança.
PMASSA dMASSA=PCONTRAPESO dCONTRAPESO
11) Calcule a massa mMASSA do corpo posicionado sobre a balança.
PMASSA=mMASSA g
12) Determine o momento de rotação decorrente da força peso PCONTRAPESO e da
força peso PMASSA e registre na Tabela de Dados 1.
MCONTRAPESO=PCONTRAPESO dCONTRAPESO=__________ N.m
MMASSA=PMASSA dMASSA=__________ N.m
13) Qual o momento de rotação resultante? Considere que a tendência de
rotação no sentido horário gera momento negativo e a tendência de rotação no
sentido anti-horário gera momento positivo.
MR=M1+M2
14) Clique com o botão esquerdo do mouse sobre a massa na balança para que
ela retorne para a bancada.
15) Repita o experimento com outras duas massas diferentes da bancada e
preencha a Tabela de Dados 1 abaixo com as informações.
TABELA DE DADOS 1
PARTE 3 – EXPERIMENTO PRÁTICO COM KIT POLO DE FÍSICA MECÂNICA
Materiais:
• 1 fixador magnético.
• 1 presilha para fixar o dinamômetro.
• 1 conjunto de massas aferidas 50 g com gancho.
• 1 painel magnético 500×650 mm.
• 2 hastes 400 mm fêmea.
• 2 hastes 400 mm macho.
• 2 tripés tipo estrela com manípulo e sapatas.
• 1 dinamômetro de 5,0 N
• 1 carretel de linha
• 1 pino para pendurar o transferidor/travessão.
• 1 travessão com régua milimétrica.
16) Medir o peso P da régua usada como travessão com o dinamômetro e registrar.
�
�𝑇𝑅𝐴𝑉𝐸𝑆𝑆Ã𝑂 = _______________ 𝑁
17) Monte o painel deixando-o na posição vertical apoiado com as hastes e os
tripés.
18) Fixe o travessão no painel utilizando o fixador magnético e o pino (eixo) de
modo que ele permaneça em equilíbrio alinhado horizontalmente, conforme a
figura abaixo.
19) Suspenda as massas aferidas de 50 g com gancho no travessão de modo a
mantê-lo alinhado horizontalmente, de modo que as massas suspensas em cada
lado do eixo sejam distintas e estejam posicionadas de forma assimétrica em
relação ao eixo de rotação. Registre as massas suspensas.
m1=__________ kg
m2=__________kg
20) Registre a distância d1 medida da posição da massa suspensa m1 e o eixo
de rotação e a distância d2 medida da posição da massa suspensa m1 e o eixo
de rotação. Utilize as medidas de distância em metro. Registre na Tabela de
Dados 2
d1=____________ cm = ______________ m
d2=____________ cm = ______________ m
21) Calcule a força peso P1 que atua sobre a massa m1 suspensa. Adote a
aceleração gravitacional como g=9,81 m/s². Registre na Tabela de Dados 2
P1=m1 g
22) Calcule a força peso P2 que atua sobre a massa m2 suspensa. Adote a
aceleração gravitacional como g=9,81 m/s². Registre na Tabela de Dados 2
P2=m2 g
23) O momento de rotação decorrente da força peso P1 e da força peso P2 e
registre na Tabela de Dados 2.
M1=P1 d1=__________ N.m
M2=P2 d2=__________ N.m
24) Qual o momento de rotação resultante? Considere que a tendência de
rotação no sentido horário gera momento negativo e a tendência de rotação no
sentido anti-horário gera momento positivo.
MR=M1+M2
25) Repita o experimento com diferentes massas e posições e preencha a
Tabela de Dados 2.
TABELA DE DADOS 2
Experimento m1 (kg)
P1 (N)
d1 (m)
M1 (N.m) m2 (kg) P2 (N) d2 (m) M1
1
(N.m)
2
3
ANÁLISE DOS EXPERIMENTOS
a) A partir das observações, como podemos descrever um sistema em
equilíbrio?
b) Quais as condições para que um sistema permaneça em equilíbrio?
c) À medida que a massa do corpo na balança ou na régua suspensa (travessão)
aumenta, a distância em relação ao eixo de rotação para manter o equilíbrio
aumenta ou diminui?
