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Thalia Alves da Silva – RA: N3927D5 – Turma: EC5P33
APS – ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA
Sistema de polias - DP
São Paulo - SP Maio 2021
Thalia Alves da Silva RA: N3927D-5
Turma: EC5P33
Sistema de polias
(Levantamento de cargas)
São Paulo – SP Maio 2021
Sumário
Introdução	Página01
Objetivos	Página02
Revisão Bibliográfica		Página03
Sistema de roldanas	Página03
Arquimendes	Página04
Polia na Construção Civil	Página05,06,07,08 e 09
Desenvolvimento do projeto		Página10
Conclusão	Página11
Referências Bibliográficas	Página12
Anexos. 	Página13 e 14
Lista de matérias utilizados e comprados	Página14
Termo de Plagio	Página15 e 16
Introdução
A APS (Atividade Prática Supervisionada) passada para os cursos de engenharia nada mais é do que um sistema de polias com roldanas que funciona para levantamento de carga. As polias mais antigas foram encontradas na Mesopotâmia, acredita-se que eram usadas para levantarem os recipientes de água, podemos ver que desde as civilizações antigas, as polias vêm facilitando os serviços de levantamento de peso.
Hoje em dia, podemos ver polias nos carros, nas construções civis, sua principal função é fazer com que o peso amarrado na corda que está passando pela polia seja levantado. Quanto mais polias usamos, os pesos vão sendo dividido entre elas, está é outra enorme vantagem das polias.
Ao longo desse relatório, irei mostra a teoria e como o sistema foi desenvolvido, utilizando a lei de Arquimedes.
Objetivos
Coloquei a prova a frase que diz o seguinte: “Cada polia móvel diminui pela metade a força necessária para levantar um objeto.” Neste sistema, irei utilizar duas polias fixas e três polias móveis para provar que a frase citada acima realmente é verdadeira. A carga será levantada pelo sistema de polias que possui uma manivela. A carga mínima do projeto é 1Kgf igual 10N sendo equivalente à 1Kilo, podendo ir até 4Kgfs, ou melhor 4Kilos e 40N.
Revisão Bibliográfica
· Sistema de roldanas
O sistema de polias nada mais é do que várias máquinas simples (polias/roldanas) que são utilizadas para diminuir o esforço feito por uma pessoa, uma máquina, independentemente de onde são usadas, a função sempre será a mesma, fazer com que a carga de peso seja levantada ou movida com a aplicação menor possível de força. Quanto mais polias moveis colocarmos para trabalhar com uma fixa, faremos menos esforço para levantar o peso desejado.
Imagem 1. Fonte:
http://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/dinamica/polias-e-roldanas/
Arquimedes o grande inventor.
A mudança no cotidiano da humanidade através dos séculos é notória, tecnologia, diversidade, se destacando no agir social e como também na área de serviços, entre outros ramos, isso se deu graças a muitos cientistas que nos seus questionamentos mudaram conceitos que possibilitou esse avanço. Dentre deles Arquimedes, nascido e Siracusa na Silícia hoje a atual Itália por volta de 287 a 212 a.C., filho de um astrônomo, estudou em Alexandria cidade que concentrava o maior acervo bibliográfico da antiguidade, teve contato com os matemáticos aprendizes de Euclides (esse que como Arquimedes teve sua contribuição na física e matemática) considerado grande físico e matemático direcionava suas abras para Alexandria, por causa disso temos o conhecimentos de suas obras.
Os trabalhos de Arquimedes que sobreviveram eram endereçados ao astrô-nomo Conon de Samos (na época vivendo em Alexandria), ao discípulo de Conon depois de sua morte, Dositeu de Pelúsia, ao rei Gelon, filho do rei Hierão de Siracusa, assim como a Eratóstenes, bibliotecário do museu de Alexandria e famoso por sua estimativa precisa do raio da Terra.(ASSIS, 2008,p.15)
Também era conhecido como engenheiro e construtor de maquinas de guerra como catapultas, guindastes, entre outras que ajudou a sua cidade não ser tomada pelos romanos em 214 a.C. relacionado a essa defesa, existe uma famosa história que Arquimedes teria usado sistema de espelhos para atear fogo nas tropas romanas que estavam me mar concentrando raios solares.(ASSIS,2008)
A morte de Arquimedes foi por um soldado romano no período que sua cidade foi sitiada, porem sua vida foi solicitada que a poupasse mais devido ao seu comportamento diante o soldado com o intuito de proteger um diagrama o soldado desconsiderou o pedido de seu superior.
Sistema multiplico de força
Dentre suas obras, Arquimedes foi conhecido por a criação de um planetário, pelo parafuso de Arquimedes que é utilizado nos dias atuais para irrigação e bomba de água e as alavancas. Arquimedes não introduziu o conceito de alavancas essa já havia sido estudado pela escola aristotélica, seu intuito era estudar condições de equilíbrio de uma alavanca e calcular o centro de gravidade de figuras planas,
assim, modificando apenas a nomenclatura a lei de equilíbrio das alavancas. (CARDOSO, 2006, apud, SILVA,2014, p. 40)
Assim temos que:
A alavanca é uma das máquinas simples estudadas na Antiguidade grega. As outras máquinas simples são a polia (ou roldana), a cunha (ou plano inclinado),o sarilho (ou guincho, ou guindaste, ou roda e eixo) e o parafuso sem fim (ou hélice sem fim). A alavanca consiste em um corpo rígido, geralmente linear, capaz de girar ao redor de um eixo horizontal fixo em relação à Terra (o fulcro ou ponto de sustentação). É como se fosse uma balança, mas agora com a possibilidade de colocarmos pesos a distâncias diferentes do fulcro. Assim como no caso da balança, diremos por definição que uma “alavanca está em equilíbrio” quando sua haste ou travessão fica em repouso em relação à Terra, na horizontal. Chamamos de braço da alavanca à distância horizontal, d, entre o ponto de apoio de um corpo sobre o travessão e o plano vertical passando pelo fulcro. Algumas vezes falamos apenas, por brevidade, da distância entre o peso e o fulcro, mas em geral deve-se entender que estamos nos referindo à distância horizontal entre o ponto de atuação do peso na alavanca e o plano vertical passando pelo fulcro. Se estivermos falando de dois braços da alavanca, deve ser entendido que eles estão em lados opostos do plano vertical passando pelo fulcro. (ASSIS, 2008, p.165)
A alavanca consiste em uma máquina simples onde um peso menor pode se encontrar em equilíbrio com um peso maior desde que este se encontre afastado do fulcro, ou seja, de seu ponto de equilíbrio, assim, Arquimedes deduz em um dos seus postulados que duas grandezas quer comensuráveis (ou incomensuráveis ), se equilibram em distância inversamente proporcional ás suas grandezas.(SILVA, 2014,p. 40)
Polia na Construção Civil
Polias são máquinas simples utilizadas basicamente para elevar verticalmente um corpo por meio da aplicação de forças em cordas ou fios. São largamente utilizadas na construção civil para levantar materiais entre níveis diferentes.
Dependendo da forma em que são associadas, as polias podem diminuir o esforço humano necessário para elevar objetos muito pesados. Por essa razão, esse instrumento representou uma evolução principalmente para o desenvolvimento do comércio, otimizando o trabalho de carga e descarga de navios.
Polia fixa
A imagem a seguir mostra uma pessoa levantando um objeto por meio de uma única polia presa ao teto, denominada de polia fixa.
Imagem. 2 Fonte:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s%C3
%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20materiais
%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
A força feita possui direção oposta à direção do movimento do objeto e é exatamente igual à força que deveria ser feita caso o objeto fosse erguido diretamente com as mãos. As polias fixas não diminuem a força aplicada. O benefício é a facilidade de posicionar um objeto no local desejado.
Polia móvel
Repare a figura a seguir. A polia de número 1 é fixa e apenas muda a direção de aplicação da força, mas não gera diminuição do esforço necessário para levantar o objeto.
Imagem. 3 Fonte:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s%C3%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20materiais
%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
A polia 2 está presa ao objeto erguido e não há contato direto entre ela e o teto, por isso, ela é denominada de polia móvel. A partir da aplicação da força F, tanto o objeto quanto a polia assumem posições superiores, mas a força aplicada não é igual ao peso real do objeto.
Cada polia móvel diminui pela metade a força necessária para levantar um objeto. Quanto maior for o número de polias móveis, menor será a força aplicada sobre o sistema para mudar a posição vertical do objeto.
A força F necessária para levantar um objeto de peso P é definida a partir do número de polias móveis (n), configurando a seguinte equação:
F = P
2N
As polias 2, 3 e 4 do sistema a seguir são móveis.
Imagem. 4 Fonte:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s%C3
%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20materiais
%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
A aplicação da equação anterior mostra que a força necessária para elevar o objeto preso à polia 4 é igual à oitava parte do peso real do objeto.
	F = P
	⇒
	F = P 
	⇒
	F = P 
	2N
	
	23
	
	8
Isso significa que, se o objeto tiver, por exemplo, peso igual a 640 N, que corresponde a um corpo de massa de 64 kg, ele será levantado por uma força oito vezes menor. A força necessária para esse caso corresponde a 80 N, ou seja, como se o objeto apresentasse apenas 8 kg de massa.
Uma polia móvel é capaz de reduzir pela metade o peso de um objeto
Imagem. 5 Fonte:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s%C3
%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20materiais
%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
 (
B
A
)
Imagem. 6 Fonte:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s%C3
%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20materiais
%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
Desenvolvimento do projeto
Em fase de desenvolvimento do projeto criei um protótipo visando tanto o curto das polias destacando o tamanho dado para a sua estrutura e procurando as matérias baratas e ecológicos, com base na segunda lei de newton e na lei das alavancas para as polias utilizei (roldanas plásticas). Cheguei à conclusão que iria usar os seguintes materiais (lista em anexo). Assim usei os tubos e conexões PVC marrom para fazer a estrutura, na montagem decidir explorar o máximo de altura exigido pela APS. Com objetivo de melhorar a visualização do sistema funcionando realizei um acabamento estético pintando com tinta spray na cor preta. Em seguida foi feito furo na parte superior da estrutura para posicionar as roldanas plásticas, assim passando alinha em volta delas para sua devida regulagem até manivela.
Resultados do projeto 1Kgf = 1 Newton = 1 Kg 2Kgf = 2 Newton = 2 Kg 3Kgf = 3 Newton = 3 Kg 4Kgf = 4 Newton = 4 Kg
F= M.G (M= Massa e G= Aceleração Gravitacional)
Onde (F ou P é uma unidade de medida para o peso, medida em newton)
Na apresentação da APS (atividade praticar supervisionada) segue a seguinte ordem na primeira polia móvel obtém 1 Kgf, segunda polia móvel obtém 2 Kgf e
terceira polia móvel obtém 4 Kgf. Nessa apresentação utilizamos a força peso para calcular as trações em cada polia.
T=M.A onde T= Tração, M= Massa e A= Aceleração.
Conclusão.
Levado em conta o que foi ensinado, concluir durante o processo de montagem do sistema de polias fatos mostrados em sala de aula durante o semestre, principalmente o período das disciplinas sobre polias e suas forças, utilizando da força de empuxo e tração polias fixas e moveis. Foi pensado na força Newton que foi usada entre polias para puxar o peso, pensando também na espessura da linha composto no trabalho e manivela suporta o peso.
Com tudo foram feitos cálculos para achar os Kgf propostos para o sistema a espessura da linha era bem frágil, portando só poderia ter até duas voltas. Oque ajudou bastante a pensa nas roldanas fixa em ser mais de uma para suporta o peso e não quebrar a manivela. Também observei como o peso foi dividido e ficando mais leve conforme o número de polias aumentava criando assim uma variação de tração.
Bom coloquei em prática meus conhecimentos, tendo assim uma experiencia bem agradável de ser realizar, onde a autora de todo o projeto exposto foram apenas eu. Apesar do trabalho para realização do projeto eu concluir com ajuda de deus, creio que isso já é o suficiente. Ele colocou suas mãos em mim e me sustentou para concluir. Agradecimentos também ao direto do curso, por está dando essa nova chance de eu realiza o projeto.
Referências Bibliográficas
· https://www.sketchup.com/pt-BR?gclid=Cj0KCQjw2PP1BRCiARIsAEqv- pRZlcOXl4Xluq5u5QiXH_KaqfC6zjNfVxpvfRFLRt4ngUpmWjqf6x4aAg47EALw_ wcB
· http://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/dinamica/polias-e-roldanas/
· Halliday, David, Resnik Robert. Física, volume 1 Mecânica, Ed 9
· Halliday, David, Resnik Robert, Krane, Denneth S. Física 2, volume 1, 5 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.
· Feodosiev, V.I. Resistencia de Materiais. Moscou: Editora Mir, 1980, 583p.POPOV, E.G.
· Introdução à Mecânica dos Sólidos. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda,1978.
· Schiel, f. Introdução à Resistência dos Materiais. São Paulo: Harpet & Row do
· Brasil, 1984.
· Silva, Rosivaldo Pereira da. Arquimedes e o método / Rosivaldo Pereira da Silva. – Maceió, 2015.91 f.: il.
· André Koch Torres Assis 2008 Primeira Edição, 2008
· https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/polias.htm#:~:text=Polias%20s% C3%A3o%20m%C3%A1quinas%20simples%20utilizadas,levantar%20m ateriais%20entre%20n%C3%ADveis%20diferentes.
Anexos.
Desenho do protótipo e rascunho.
Imagem 7 produzida no software SketchUP, Fonte:
https://www.sketchup.com/pt-BR?gclid=Cj0KCQjw2PP1BRCiARIsAEqv- pRZlcOXl4Xluq5u5QiXH_KaqfC6zjNfVxpvfRFLRt4ngUpmWjqf6x4aAg47EALw_wcB
Imagem 8 Fonte: Imagens tiradas pela integrante do grupo.
· Lista de matérias utilizados e comprados, para realização da APS (Atividade
prática supervisionada - DP).
	Materiais
	Valor
	2 Cano PVC Grande
	R$20,00
	13 Junção do Cano
	R$25,00
	Tinta Spray
	R$12,00
	4 Gancho
	R$5,00
	1 Manivela
	R$50,00
	3 Roldanas
	R$30,00
	1 Linha
	R$3,50
	Total
	R$145,50
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA
Termo de Responsabilidade
São Paulo,	26	de	Maio	de 2021.
	RA
	Nome do Aluno
	Assinatura
	N3927D-5
	Thalia Alves da Silva
	Thalia Alves da Silva
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
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Pena – detenção, de 3 (três) meses a 1 (um) ano, ou multa. E os seus parágrafos 1º e 2º, consignam, respectivamente:
§ 1º Se a violação consistir em reprodução, por qualquer meio, com intuito de lucro, de obra intelectual, no todo ou em parte, sem autorização expressa do autor ou de quem o represente, (...): Pena – reclusão, de 1 (um) a 4 (quatro) anos, e multa, (...).
§ 2º Na mesma pena do parágrafo anterior incorre quem vende, expõe à venda, aluga, introduz noPaís, adquire, oculta, empresta, troca ou tem em depósito, com intuito de lucro, original ou cópia de obra intelectual, (...), produzidos ou reproduzidos com violação de direito autoral.
(Lei n.º 9.610, de 19.02.98, que altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos autorais, publicada no D.O.U. de 20.02.98, Seção I, pág. 3).
Declaramos ser de inteira responsabilidade do grupo a autoria do texto referente ao trabalho da Atividade Prática Supervisionada ora apresentado.