ROTEIRO 03 ROLDANA FIXA

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
DISCIPLINAS: FÍSICA EXPERIMENTAL I 
 
PROF. LUIZ CARLOS A. DE A. FONTES 
 
 
 
RELATO DA EXPERIÊNCIA Nº 03 
 
MÁQUINAS SIMPLES 
COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL DA FUNÇÃO DA ROLDANA 
FIXA 
 
ALUNA: MAIARA SOUZA FAUSTINO 
 
 
 
 
 
SALVADOR/BA – 2016.1 
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL I 
TURMA: 302627 
 PROFESSOR: LUIZ CARLOS A. DE A. FONTES 
 
 
MÁQUINAS SIMPLES 
COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL DA FUNÇÃO DA ROLDANA FIXA 
 
1. INTRODUÇÃO 
Esse relato trás informações sobre a aula pratica de máquinas simples: 
comprovação experimental da função da roldana fixa. 
Máquinas simples é reservado a pequenos objetos ou instrumentos que facilitam 
a execução de diferentes afazeres diario. São exemplos, tesoura, alavanca, roldana, um 
plano inclinado. 
A roldana, também intitulada de polia ou moitão, é um fragmento 
mecânico muito habitual a diversas máquinas, que combinados, poderá elaborar varias 
configurações que oferecem vantagens. Consta de um disco de madeira ou de metal, que 
pode girar em torno de um eixo que passa por seu centro e é normal ao seu plano. Na 
periferia desse disco há uma gola onde passa uma corda ou cabo contornando-o 
parcialmente. O eixo central é preso a um suporte de tal forma que se estabelece 
um equilíbrio entre a força potente, conhecida também como motriz ou motora (força 
aplicada para levantar o objeto) e a força resistente (que se opõe ao movimento), ou 
seja, P = R. 
Em relação aos modos de operação, classificam-se em fixas e móveis. Neste 
momento, relata-se apenas sobre a fixa. A polia muda a direção e sentido de uma força, 
mantendo sua intensidade, executando somente movimento de rotação, não de 
translação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVOS GERAIS 
1. Possibilitar ao aluno, com base em suas observações e medições feitas durante a 
realização do experimento, a concluir que a roldana fixa modifica apenas a 
direção e o sentido da força aplicada. 
2. Determinar as vantagens mecânicas da máquina simples, denominada roldana 
fixa. 
 
 
2.2 OBJETIVOS EXPECÍFICOS 
1. Aprender como a roldana fixa funciona; 
2. Aplicar os conhecimentos adquiridos em sala de aula; 
 
 
3. MÉTODO EXPERIMENTAL 
 
3.1 MATERIAL UTILIZADO 
- Conjunto de sustentação principal, 
formado por haste (5), tripé com roscas 
(6) e três sapatas niveladoras e 
amortecedoras (8); 
- Painel Flaco horizontal com sistema de 
roldanas fixas (1). 
- Dinamômetro de 2 N (2); 
- Dois conjuntos de massa acopláveis e 
gancho-lastro (3) e (4), 
- Um cordão com gancho (7); 
- Régua graduada. 
 
 
 
 
 
3.2 PROCEDIMENTOS REALIZADOS 
 
Primeiramente, certificou-se quais seriam os procedimentos a serem realizados e 
em seguida, organizou a bancada com os materiais necessários para a experimentação. 
Após os passos citados acima, foi feita, de acordo com a figura 1 e com as 
instruções do professor, a montagem do experimento, tomando o cuidado de verificar se 
as roldanas estavam lubrificadas e girando livremente; 
Com o dinamômetro 2 N, após ajuste do zero, determinou-se o peso do conjunto 
gancho-lastro e massas; 
Usando uma roldana fixa e um cordão, aplicou-se uma força motora-FM (motriz 
ou potente) em uma das extremidades da corda para elevar o conjunto gancho-lastro e as 
massas; 
Para encontrar o valor da FM, tanto para a posição vertical quanto para a 
horizontal e da menor força motriz capaz de imprimir um movimento uniforme ao 
sistema, segurou-se a ponta livre do cordão contendo o dinamômetro, puxando até que o 
conjunto ficasse na iminência de entrar em movimento. Lembrou-se sempre de ajustar o 
zero da escala do dinamômetro; 
 Em seguida, determinou-se a vantagem mecânica estática real - Vmer (razão entre 
a força resistente FR e a menor força motora FM que equilibra o sistema) da roldana fixa 
utilizada; 
Calculou-se a vantagem mecânica estática ideal - Vmei (razão entre dm e dR), 
depois de, com o auxilio das réguas graduadas medir uma distância horizontal dm 
percorrida pelas massas dependuradas no gancho-lastro, relacionada com a força motriz 
atuando horizontalmente, afim de elevar a carga de uma distância vertical dR de 10,0 
cm. 
Determinou-se a vantagem mecânica dinâmica Vmd (razão FR e a menor FM que 
produz um movimento uniforme ao sistema) da roldana fixa utilizada. 
Realizado todos os procedimentos citados acima, foram realizados os cálculos 
como mostra à tabela no tópico 3. 
 
 
 
 
 
3. RESULTADOS OBTIDOS 
 
PESO (N) do 
conjunto 
FM 
(vertical)(N) 
FM(horizontal) 
(N) 
FR 
(N) 
dR 
(cm) 
dm 
(cm) 
1,30 1,28 1,28 1,30 10 10,5 
e: Prefixo de erro. 
Cálculos: 
a) Vantagem mecânica estática real e vantagem mecânica dinâmica: 
02,1
28,1
30,1

N
N
F
F
VV
M
R
MDMER
 
%2100
1
102,1
% 


MERV
e
 
 
b) Vantagem mecânica estática ideal: 
05,1
100,0
105,0

m
m
d
d
V
R
M
MEI
 
%5100
1
105,1
% 


MEIV
e
 
 
c) O valor da menor força motriz FM capaz de imprimir um movimento 
uniforme ao sistema foi de 1,28 N. 
 
A Vantagem mecânica (Vm) exprime a existência ou não da redução de esforço, 
logo: 
 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: a máquina reduz esforço; 
 Vm < 1: há desvantagem mecânica, então neste caso não 
haverá interesse em se utilizar ou empregar a máquina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÕES 
 
Com essa experiência em sala, comprovou-se que a roldana fixa modifica apenas a 
direção e o sentido da força aplicada. E que a vantagem mecânica no sistema para a 
roldana fixa é igual a 1. 
 É vantajoso, devido à possibilidade de aproveitar o próprio peso como um 
contrapeso para levantar um corpo. 
Devido à inexperiência, ocorreram erros nas leituras, que felizmente, decorrente da 
força de vontade de aprender a coletar e utilizar as informações corretamente foi 
possível verificar onde estavam as falhas e corrigi-los a tempo. 
Essa aula ajudou a compreender o quão surpreendente um instrumento de medida 
pode ser e que, se devidamente calibrado e utilizado, oferece um resultado eficaz. 
 
 6. ANEXOS Segue abaixo, as fotos tiradas dos materiais utilizados no 
experimento e imagem para melhor 
com
pree
nder 
a 
rold
ana: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Algumas situações tecnológicas onde há emprego da roldana fixa: 
 
 
 
Anexo do relato apenas para comprovação de presença em sala, evitando assim, 
considerar as informações contidas nos mesmo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. REFERENCIAS 
 
 http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=23755 
 http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_RE03.asp 
 http://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/dinamica/trabalho-de-uma-
forca/exercicios-de-vestibulares-com-resolucao-comentada-sobre-trabalho-de-
diversos-tipos-de-forcas/