Forças sobre uma partícula e corpos ligados – equilíbrio, plano inclinado, Atwood

O que mostra

Este laboratório trata das forças sobre uma partícula em três situações. Na mesa de forças você soma até quatro forças, vê as componentes, a resultante e a equilibrante e confere o teorema de Lamy para três forças. No aparelho de Gravesand você mede ângulos e acha um peso desconhecido com a regra do paralelogramo. O plano inclinado decompõe o peso em P sen θ e P cos θ e mostra o atrito máximo Fat = μN. Os corpos ligados dão a aceleração e a tração de uma máquina de Atwood ou de um bloco puxado por uma massa suspensa. Fios leves, polias sem atrito e atrito cinético igual a μN.

Como usar

Escolha Equilíbrio, Plano inclinado ou Corpos ligados. Na mesa de forças, escolha uma força em Editar força e ajuste Módulo e Direção, ou arraste a ponta da seta. Clique em Soltar para o corpo se mover. Use Anotar para pôr uma medida na tabela e Cortar fio para cortar o fio durante o movimento. Digite seu resultado e clique em Verificar.

Parâmetros que você pode mudar

• Tela Equilíbrio, Plano inclinado, Corpos ligados
• Montagem na tela Equilíbrio Mesa de forças, Aparelho de Gravesand
• Número de forças sobre a partícula 2–4
• Módulo de F₁ 0–10 N
• Direção de F₁ em relação ao eixo x 0–360 °
• Módulo de F₂ 0–10 N
• Direção de F₂ em relação ao eixo x 0–360 °
• Módulo de F₃ 0–10 N
• Direção de F₃ em relação ao eixo x 0–360 °
• Módulo de F₄ 0–10 N
• Direção de F₄ em relação ao eixo x 0–360 °
• Massa da partícula 0,1–5 kg
• Corpo a pesar (aparelho de Gravesand) Corpo de teste 500 g, Corpo A, Corpo B, Corpo C
• Massa suspensa à esquerda m₁ 50–1000 g
• Massa suspensa à direita m₂ 50–1000 g
• Corpo no plano inclinado Rolo de 1,00 kg, Rolo X (massa desconhecida), Bloco de madeira em plano áspero
• Ângulo do plano θ 0–60 °
• Massa do bloco de madeira 0,2–5 kg
• Coeficiente de atrito μ do bloco 0–1
• Massa suspensa M 0–8000 g
• Corpos ligados Máquina de Atwood, Bloco sobre a mesa e massa suspensa, Bloco no plano inclinado e massa suspensa
• Massa m₁ 0,1–5 kg
• Massa m₂ 0,1–5 kg
• Coeficiente de atrito μ (corpos ligados) 0–1
• Ângulo do plano θ (corpos ligados) 0–60 °

Perguntas para explorar

1. O que há de especial no triângulo de forças quando três forças mantêm uma partícula em equilíbrio?
2. Por que o gráfico da força de equilíbrio em função de sen θ é uma reta que passa pela origem?
3. Como muda a aceleração de cada corpo quando você corta o fio durante o movimento?