Diminui a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço

Por:   •  20/6/2018  •  1.023 Palavras (5 Páginas)  •  317 Visualizações

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5 – Vantagem Mecânica

Vmer

Vmd

Vmei

Roldana Fixa

1

2,4

1,4

Roldana Móvel

2

4,2

2,2

Talha exponencial

8

7,5

0,5

Cardenal paralelo

6

7

1

Vm = 1: não há nem vantagem nem desvantagem mecânica, isto é, não há redução nem acréscimo de esforço para equilibrar ou deslocar a força resistente;

Vm >1: que é a situação mais interessante, pois nesse caso a máquina reduz esforço;

Vm : temos uma desvantagem mecânica, então neste caso não haverá interesse em se utilizar ou empregar a máquina.

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1 - Introdução

Na procura para melhorar as condições de trabalho, o ser humano, inventou formas de diminuir o esforço físico. Para isso, utilizou-se meios auxiliares que permitiam realizar trabalhos de forma mais rápida e fácil. Esses primeiros meios, ficaram conhecidos como máquinas simples e englobavam a alavanca, a roda e o plano inclinado.

Máquinas que são utilizadas para exercerem uma grande força pela aplicação de uma menor, são vistas como tendo uma vantagem mecânica. Mesmo as máquinas simples, apesar da sua simplicidade, trouxeram grandes progressos para a humanidade e tornaram-se alicerce para demais máquinas criadas.

A roldana é uma roda que gira em volta de um eixo que passa pelo seu centro. Na sua borda existe um sulco onde se encaixa uma corrente, um cabo flexível ou uma corda. Tem dois tipos de roldanas, a fixa e a móvel.

Roldana Fixa: Máquina simples que tem a finalidade de alterar a direção e o sentido das forças transmitidas por cordas, sem alterar seus módulos. Em roldanas ideais essa definição é válida, pois não tem atrito e sua massa é desprezível.

Roldana Móvel: Com sua presença há uma diminuição da intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que suporta o conjunto. Com uma roldana móvel, a força necessária para equiponderar a carga é dívida por dois, com duas roldanas móveis, a força é dividida por quatro, e assim sucessivamente.

Podemos encontrar também a talha exponencial que é composta por um sistema de roldanas, uma fixa e algumas móveis que são uteis para diminuir a intensidade da força necessária para levantar os pesos, e o cadernal paralelo, que é a combinação de várias roldanas fixas em um único bloco com várias roldanas móveis.

04

3- Conclusão

Com a conclusão dos experimentos, verificamos a eficiência dos sistemas e observamos que o experimento 2, com uma roldana fixa e uma móvel, apresenta maiores vantagens que o experimento 1, com uma única roldana fixa. Já que a eficiência sistema é inversamente proporcional ao número de roldanas existentes, ou seja, o experimento 2 tem uma competência menor se comparado ao experimento 1. As perdas do experimento 1 são maiores assim que ao do experimento 2.

Com a talha exponencial (experimento 3), foi observado que dependendo do número de roldanas móveis, teremos uma vantagem mecânica de ordem n do número de roldanas móveis. Com o cadernal paralelo (experimento 4), observou-se que a vantagem mecânica é igual ao número de roldanas. Porém é mais vantajoso o uso da talha do que do cadernal.

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4– Referências

- Fundamentos de Física Mecânica – Vol. I – 8ª Edição (David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker – Editora LTC)

- Furtado, Nelson F., 1957. Sistemas de Unidades: Teoria dos Erros. Ao Livro Técnico Ltda.

- Squires, G. L. Practical physics, 3. ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1998.

- Helene, Otaviano A .M. e Vitor R. Vanin, 1981. Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental. Editora Edgard Blücher Ltda.

- Young, H. D.; Freedman, R.A. Sears e Zemansky Física I, 12. ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008

09

[pic 4]

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA.

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

CET 095 – FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I

TURMA: P35

VANTAGENS MECÂNICAS

Cruz das Almas

2017

Alunos

KELLY OHANA SANTOS SILVA

LARISSA ALMEIDA BIÃO E SOUZA

GRAZIELLY OLIVEIRA DE SOUZA

BRENA RAMOS

VANTAGENS MECÂNICAS

Relatório apresentado ao Curso do BCET- Bacharelado de Ciências Exatas e Tecnológicas da UFRB- Universidade Federal do Recôncavo da Bahia para a disciplina de Física Geral e experimental do primeiro

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharias
	Disciplina: Física Experimental
	Código: CCE0477
	Turma: 3015
 
	
	
	Professor (a): ROBSON FLORENTINO
	Data de Realização: 28/05/2014
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
	Nº da matrícula: 
VANTAGENS MECÂNICAS EM ROLDANAS
OBJETIVOS:
- Colocar em prática dois sistemas de roldanas: fixa e móvel;
- Explicar as vantagens mecânicas em roldanas fixas e móveis.
INTRODUÇÃO TEÓRICA:
Polias ou roldanas se enquadram na categoria das “máquinas simples”. Associando-as, podemos elaborar diversas configurações que proporcionam vantagens mecânicas e, por isso, são de grande utilidade em aplicações práticas. Com elas podemos multiplicar a força de dispositivos como motores, solenoides, acionadores de diversos tipos e até nossa força muscular.
Nas polias temos as seguintes forças:
a) força motora (FM): que corresponde a força que se aplica à máquina.
b) força resistente (FR): é a força a ser equilibrada ou superada pela força motora, podendo estar aplicada em um ponto diferente.
Por exemplo, é comum ver-se em construções um operário levantar um balde de um andar para outro puxando uma corda que passa por uma polia. A força motora é a força que o operário faz para puxar a corda e a força de resistência é o peso do conjunto (balde e seu conteúdo).
A quantidade de energia que é transferida a um sistema para que o seu estado de repouso ou o módulo de sua velocidade seja alterado é chamado de trabalho. No exemplo do operário que levanta o balde através da corda que passa pela polia, a força motora exercida pelo operário realiza trabalho motor que é o quanto de energia que o operário transfere ao sistema e para a força resistente temos trabalho resistente, pois o peso do balde tem sentido contrário ao movimento.
Quando se utiliza uma máquina o interesse é fazê-lo de modo que a força motora seja, de preferência, menor que a força resistente e com isso, define-se uma grandeza chamada de vantagem mecânica (Vm) de uma máquina que é a proporção entre os módulos da força resistente e da força motora aplicada.
Aplicações: As roldanas têm sido usadas desde os tempos mais remotos, sempre com a função de ajudar a elevar objetos pesados, como por exemplo:
Nos poços de água, para alterar o sentido da força que puxa o balde;
Na construção civil, para colocar os materiais no topo das obras;
Nos barcos para controlar as velas;
Nos elevadores dos poços das minas, para descer os mineiros e recolher o minério.
Vantagem mecânica (Vm): Exprime a existência ou não da redução de esforço, ou seja:
Vm = 1: não há nem vantagem nem desvantagem mecânica, isto é, não há redução nem acréscimo de esforço para equilibrar ou deslocar a força resistente;
Vm > 1: que é a situação mais interessante, pois nesse caso a máquina reduz esforço;
Vm < 1: temos uma desvantagem mecânica, então neste caso não haverá interesse em se utilizar ou empregar a máquina.
Roldana fixa: É uma máquina simples, cuja finalidade é alterar a direção e o sentido de forças transmitidas por cordas, sem alterar o módulo das mesmas. Esta definição é válida para roldanas ideais, que não tem atrito, e cuja massa é desprezível. A influência da massa da roldana só é importante em sistemas acelerados.
Vantagem mecânica roldana fixa: Neste sistema de roldanas, vale 1, sua função como máquina simples e apenas a de inverter o sentido da força aplicada, isto é, se aplicamos uma força de cima para baixo numa das extremidades da corda, a polia transmite à carga, para levantá-la, com uma força de baixo para cima. Isso é vantajoso, porque podemos aproveitar o nosso próprio peso (ou um contrapeso) para cumprir a tarefa de levantar um corpo. Assim sendo para que a carga suba de "1 m" o operador deve puxar seu ramo de corda para baixo, de "1 m".
Roldana móvel: Diminuem a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto.
Observe na figura a baixo, como a roldana móvel pode facilitar o trabalho:
Com uma roldana móvel, a força necessária para equilibrar a carga é dividida por dois (2¹);
Com duas roldanas móveis, a força necessária é dividida por quatro (2²);
Com três, é dividida por oito (2³), e assim sucessivamente.
Vantagem mecânica roldana móvel: A polia móvel raramente é utilizada sozinha, dado o inconveniente de ter que puxar o ramo de corda da potência para cima. Normalmente vem combinada com uma polia fixa. Para tal montagem tem-se F = R/2; VM = 2 e dp = 2.dr. Assim, para que a carga suba de "1m" o operador deve puxar seu ramo de corda para baixo, de "2m".
MATERIAIS UTILIZADOS:
ROTEIRO DO EXPERIMENTO:
DADOS COLETADOS:
CÁLCULOS:
TABELAS E GRÁFICOS:
	Vm < 1
	Desvantagem mecânica, neste caso não haverá interesse em se utilizar ou empregar a máquina.
	Vm = 1
	Não há vantagem nem desvantagem, não há acréscimo nem redução de esforço.
	Vm > 1
	Situação onde a roldana reduz o esforço.
CONCLUSÃO:

Qual é a função das polias ou roldanas?

Qual a função de uma roldana fixa?

O que é uma roldana móvel?

Como a roldana facilita o trabalho?