Experiência 05. Simone Fraiha

Transcrição

1 Experiência 05 Roldanas Fixas e Móveis Simone Fraiha

2 Sumário 1. Objetivos 2. Fundamentos Teóricos 3. Material Utilizado 4. Atividades Experimentais

3 1. Objetivos Reconhecer que a roldana fixa modifica a direção e o sentido da força aplicada; Reconhecer que a roldana móvel modifica o valor (módulo) da força aplicada, podendo também alterar adireçãoeosentidodestaforça. Determinar as vantagens mecânicas V mer, V mei e V md da máquina simples denominada roldana móvel.

4 2. Fundamentos Teóricos O homem sempre procurou maneiras de facilitar sua vida criando técnicas, ferramentas e dispositivos mecânicos (máquinas) capazes de reduzir esforços ou dar comodidade para uma pessoa na execução da alguma atividade ou trabalho. Por exemplo: para uma pessoa elevar um caixote é utilizado uma máquina simples chamada de roldana ou polia, na qual a força necessária (motora) é aplicada de maneira mais cômoda e com menos esforço em alguns casos.

5 2. Fundamentos Teóricos Oqueéumaroldana(polia) É uma roda com um sulco periférico, dotada de liberdade de giroemtornodeumeixoquepassapeloseucentro. As roldanas se dividem em 2 grandes grupos: A roldana fixa Denominamos de roldana fixa a roldana que tem seu eixo fixado a um suporte tendo apenas a liberdade de girar (rotação).

6 2. Fundamentos Teóricos A roldana móvel Denominamos de roldana móvel a roldana que é suspensa por intermédio de uma corda ou cabo flexível, tendo a liberdadedegiraredesubiroudescer.

7 Vantagemmecânica Avantagemmecânicaestáticareal(V mer ) Chamamos de vantagem mecânica estática real a razão entre a força resistente e a menor força motora que equilibra o sistema. Obs: A forçapeso de um conjunto de massas dependuradas é conhecidacomoforçaresistente,representadaporf R.Aforça aplicada para levantá-las é conhecida como força motora e é representadaporf M. V = mer F R F M

8 Vantagem mecânica Avantagemmecânicaestáticaideal(V mei ) Chamamos de vantagem mecânica estática real a razão entre a distância d m percorrida pela força motora e a distância x percorrida pela força resistente. V mei = Avantagemmecânicadinâmica(V md ) Chamamos de vantagem mecânica dinâmica a razão entre a força resistente e a menor força motora que produz um movimento uniforme ao sistema. d m x V = mer F R F M

9 3. Material Utilizado Painel vertical móvel com duas roldanas fixas, manípulo de fixação, haste principal e tripé apoiado sobre sapatas niveladoras amortecidas; Massas acopláveis de 0,5 N Ganchos lastro; Fio com gancho; Roldana móvel com gancho; Dinamômetro de 2 N.

10 4. Atividades Experimentais 4.1 Roldana Fixa Determine o peso (força resistente) do conjunto de massas formado pelo gancho mais 2 massas metálicas usando o dinamômetro e monte o aparato abaixo.

11 4. Atividades Experimentais Exerça uma força motora F M puxando lentamente a ponta livre do cordão nas direções A e B. (Para cada direção ajustar o ZERO no dinamômetro) e determine o valor indicado no dinamômetro para a força motora, segundo as direçõesaeb.(f MA ef MB ) Verifique a validade da afirmação abaixo justificando sua resposta:...a roldana fixa é uma máquina simples porque é capaz de modificar a direção e o sentido da força motora...

12 4. Atividades Experimentais 4.2 Roldana Móvel Determine o valor da força resistente F R (peso) do conjunto formado pela roldana móvel, gancho e 2 massa acopláveis e monte o aparato abaixo:

13 4. Atividades Experimentais Segurando a ponta livre do cordão com o dinamômetro (na orientação A), meça o valor da força equilibrante F M Determine a vantagem mecânica estática real (V mer ) da roldana móvel Exerça uma força motora e desloque a extremidade do fio de comprimento total fde uma distância d m e compare com a distância xpercorrida pela força resistente (carga) de uma distância qualquer Determine a vantagem mecânica estática ideal (V mei ) da roldana móvel.(despreze o atrito)

14 4. Atividades Experimentais Puxando lentamente com o dinamômetro a ponta livre do cordão, determine o valor da menor força F M capaz de imprimir um movimento aproximadamente uniforme ao sistema Determine a vantagem mecânica dinâmica (V md ) da roldana móvel Verifique a validade da afirmação abaixo justificando sua resposta:...a roldana móvel é uma máquina simples porque é capaz de modificar o módulo da força motora...