Experimento 3

3. Experimento 3 – Relação entre resultante e cosseno do ângulo
3.1. Materiais utilizados

03 – massas aferidas 50g com gancho.
02 – tripés tipo estrela com manípulo.
02 – fixadores metálicos com manípulo.
01 – carretel de linha
02 – dinamômetros D2N.
02 – hastes fêmea 405 mm.
02 – hastes macho 405 mm.
01 – transferidor de plástico 180º.
02 – manípulos com cabeça de plástico
1.1. Procedimento

Os tripés foram posicionados um de frente ao outro, de forma que, se encontrem numa distância de oitenta centímetros um do outro. A seguir, foi denominado cada grupo de pesos respectivamente por: F1, F2 e Fe (equilibrante).
Em cada tripé, foi posto em seus terminais 02 massas de 50g, F1 e F2, sendo as massas sustidas pela linha do carretel, que por sua vez foi apoiada nas roldanas. Com os pesos iniciais a linha ficou tensionada. Por auxílio do transferidor, foi aferido o primeiro ângulo, e a força resultante = 0. Os resultado foram anotados na tabela 01. Após isso, foi colocado o primeiro peso (FR) na linha já tencionada entre os 2 tripés. Por fim, foi avaliado o novo ângulo e anotado o resultado na tabela. Este procedimento repercutiu-se com todos os pesos.

1.2. Resultado e Discussão

Dados obtidos através da experiência 3.

Tabela:

FE
F1 (N)
F2 (N)
∝
Fr
1
0
1
1
180
0
2
0,5
1
1
150
0,5
3
1
1
1
120
1
4
1,5
1
1
90
1,5
Tabela 1 – Dados.
Os valores de FE medidos diretamente foram próximos aos valores de Fr calculados através da fórmula?
(FR)2 = (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 . F2 . cos∝
1º - (FR)2 = (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 . F2 . cos180°
1 + 1 + (2 x 1 x 1 x Cos180° (-1))
2 - 2 = 0

2° - (FR)2 = (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 . F2 . cos150°
1 + 1 + (2 x 1 x 1 x Cos150° (-0,86))
2 - 1,73
= √0,27
= 0,5

3º - (FR)2 = (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 . F2 . cos120°
1 + 1 + (2 x 1 x 1 x Cos120° (-0,5))
2 - 1
= √1
= 1

4º - (FR)2 = (F1)2 + (F2)2 + 2 . F1 . F2 . cos90º
1 + 1 + (2 x 1 x 1 x Cos90° (0))
2 + 0
= √2
= 1,42
Tabela 2 montada com FE2 em função do cos α.
Tabela 2 – Dada do gráfico

FE2