MAPA - EPROD - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I - 51_2026
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MAPA – Material de
Avaliação Prática da Aprendizagem
CONTEXTUALIZAÇÃO:
A estática estuda
as condições para que um corpo, no estado sólido, sob ação de um sistema de
forças, permaneça em equilíbrio. Equilíbrio significa repouso ou movimento
retilíneo uniforme. O repouso é denominado equilíbrio estático, e o movimento
retilíneo uniforme, equilíbrio dinâmico.
Fonte: ANDRADE, L. R. A. de. Física geral e experimental I. Maringá:
UniCesumar, 2019. p. 272.
Em diversas áreas da engenharia, a precisão na calibração de
equipamentos de automação e o entendimento do comportamento de corpos sob
forças são essenciais para garantir a qualidade e a eficiência das operações.
Um exemplo comum ocorre em sistemas de pesagem automatizada, onde é preciso
medir de forma exata as massas de diferentes componentes ou substâncias para
garantir que os processos ocorram de forma otimizada. Outro exemplo ocorre em
sistemas de amortecimento de máquinas ou na calibração de sensores de força,
nos quais as molas desempenham um papel essencial em garantir a precisão e o
bom funcionamento desses dispositivos.
Imagine que você está trabalhando em uma linha de produção de alimentos,
onde é preciso medir com precisão a quantidade de ingredientes em pacotes antes
de serem enviados para a distribuição. Para isso, você utiliza um dispositivo
de pesagem automatizado que se baseia no princípio de equilíbrio de pratos para
determinar as massas dos diferentes ingredientes. No entanto, o sistema de
pesagem precisa ser calibrado corretamente para garantir que as medições sejam
precisas. Você tem disponível nos laboratórios virtuais o experimento de
Estática – Balança de Pratos. Após realizar a leitura da apresentação do
experimento, do sumário teórico, do roteiro e de realizar o pré-teste, faça o
experimento virtual e, em seguida, responda: Qual a massa obtida para os corpos
1, 2, 3 e 4? Apresente todos os cálculos necessários para encontrar as
respostas.
Imagine que você está trabalhando em um laboratório de controle de
qualidade em uma fábrica de sensores de pressão. Neste laboratório, molas de
diferentes características são utilizadas para calibrar os sensores de pressão
que serão aplicados em sistemas automatizados, como os de pesagem que
discutimos anteriormente. Sua tarefa agora é testar e determinar a constante
elástica k de três molas diferentes. Essa constante k é fundamental para o
dimensionamento e controle de forças que as molas podem exercer, além de ser um
parâmetro importante no design de sistemas automatizados, como braços robóticos
que utilizam molas para controle de movimento ou em sistemas de suspensão. Você
tem disponível nos laboratórios virtuais o experimento de Lei de Hooke. Após
realizar a leitura da apresentação do experimento, do sumário teórico, do
roteiro e de realizar o pré-teste, faça o experimento virtual e, em seguida,
responda:
Dados: utilize g = 9,81 m/s² e lembre-se de que, no seu experimento, o
laboratório virtual pede para adicionar uma massa de 23g antes de começar a
medir a variação com os pesos adicionais, deixando a mola em um estado de
equilíbrio inicial, que é o valor de X₀.
a) Preencha
as tabelas a seguir com os dados obtidos no experimento virtual.
b) Qual o valor de k médio obtido para as molas 1, 2 e 3? Indique
os valores com as unidades corretas.
c) Faça um gráfico de Força (N) versus Δx (m) com
os dados obtidos das três molas. Comparando a inclinação das retas obtidas, o
que pode ser concluído?
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