Equilíbrio de um ponto material

Nos estudos de Física relacionados ao equilíbrio de um corpo, vimos que quando um corpo tem suas dimensões desprezadas podemos chamá-lo de ponto material. Vimos também que a única condição de equilíbrio de um ponto material se baseia na primeira lei de Newton, que pode ser expressa assim: um ponto material está em equilíbrio se a força resultante que atua sobre ele for igual a zero, ou seja, só há equilíbrio de um ponto material se F_R = 0.

Para realizar esta atividade corretamente é necessário:

- um corpo de massa conhecida (pode ser usado chumbinho de pesca)
- uma mola leve e de constante k conhecida (meça o comprimento da mola não tracionada, ou seja, não esticada)
- linha grossa
- transferidor
- régua

O ideal é que dois aparatos experimentais sejam montados. A figura abaixo nos mostra a ideia de como deverão ser os aparatos experimentais. Primeiramente prenda num suporte as extremidades de um pedaço de fio de linha com a mola intercalada. Em seguida pendure o corpo de massa conhecida no pedaço de linha, amarrando-o com outro pedaço de linha.

Com o sistema em equilíbrio, meça os ângulos indicados, o comprimento L da mola estendida e determine o módulo da tração T exercida no fio em que está a mola. Obtenha, assim, o módulo da tração da força F exercida pela mola, pois, nesse caso, T = F. Para verificar a validade dessa determinação, calcule o módulo da força F utilizando a lei de Hooke. Basta fazer F = kx, em que x = L – Lo.

As duas determinações de F devem apresentar valores muito próximos entre si. Como ambos os valores são experimentais, não faz muito sentido calcular o erro percentual, pois não se sabe qual dos dois é o correto.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física