ROTEIRO 04 ROLDANA MOVEL

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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 04 
 
MÁQUINAS SIMPLES 
COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL DA FUNÇÃO DA 
ROLDANA MÓVEL 
 
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 
MÓVEL 
 
1. INTRODUÇÃO 
Esse relato trás informações sobre a aula pratica de máquinas simples: 
comprovação experimental da função da roldana móvel. 
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. É uma roda que gira ao redor de um eixo que 
passa por seu centro. Na borda da roldana existe um sulco em que se encaixa uma corda 
ou um cabo flexível, ou corrente. O sulco é conhecido como garganta, gola ou gorne. 
 
Em relação aos modos de operação, classificam-se em fixas e móveis. Neste 
momento, relata-se apenas sobre o tipo móvel. 
A roldana móvel pode deslocar-se juntamente com a carga e baseia-se no 
funcionamento de uma alavanca interresistente. Na móvel emprega-se menos força que 
na roldana fixa para a realização do mesmo trabalho. O eixo pode ser deslocado com a 
força resistente. Nesse caso, para ocorrer o equilíbrio, a força potente deve ser igual à 
metade da força resistente ( 
 
 
), ganha-se em força, porem, perde-se em 
deslocamento. 
Figura 1 
Na polia móvel, a vantagem mecânica é 2 devido à necessidade de aplicar 
apenas metade da força que corresponde ao peso do objeto para poder levantá-lo. 
Associação de polias: 
 
 
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. 
 
 
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 móvel modifica a intensidade da 
força aplicada pelo operador quando faz 
associação mecânica com polias móveis e 
fixa. 
2. Determinar as vantagens mecânicas da máquina simples denominada tralha 
exponencial. 
 
 
2.2 OBJETIVOS EXPECÍFICOS 
1. Compreender na pratica como a roldana móvel 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 (50 g cada) e gancho-lastro; 
- Um cordão com gancho (7); 
- Régua graduada. 
 
 
3.2 PROCEDIMENTOS REALIZADOS 
 
De acordo com a figura 1 e com as instruções do professor, a montagem do 
experimento foi iniciada, fixando o painel horizontal (1) ao conjunto de sustentação 
principal (5). Tomou-se 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 
roldana móvel mais gancho-lastro e massas (formado pela roldana móvel, gancho-lastro 
com 2 massas metálicas acopláveis), anotando o valor obtido como força resistente FR. 
Usando uma roldana móvel, uma roldana fixa e um cordão, aplicou-se uma força 
de tração (puxão) em uma das extremidades da corda para elevar a carga (massas 
acopláveis mais roldana móvel). Calculou-se a FM na posição vertical (figura 1 A); 
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) com a roldana 
móvel sendo 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 móvel utilizada. 
Por fim, mediu-se quantos centímetros de cordão deve a força motora FM puxar 
para que a carga suba 5,0 cm (dr) no sistema mecânico montado de roldana móvel. 
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 (N) FR (N) dR(cm) dm (cm) 
1,20±0,01 0,60±0,01 1,20±0,01 10 20 
 
Incerteza do equipamento: 0,01 N 
e: Prefixo de erro. 
 
Cálculos: 
a) Vantagem mecânica estática real e vantagem mecânica dinâmica: 
2
60,0
20,1

N
N
F
F
VV
M
R
MDMER
 
%0100
2
22
% 


MERV
e
 
 
b) Vantagem mecânica estática ideal: 
2
1,0
2,0

m
m
d
d
V
R
M
MEI
 
%0100
2
22
% 


MEIV
e
 
 
c) O valor da menor força motriz FM capaz de imprimir um movimento 
uniforme ao sistema foi de 1,20±0,01 N. 
d) Foram necessários 10,2 centímetros de cordão para a força motora FM fazer 
a carga subir 5,0 cm (dr) no sistema mecânico montado de roldana móvel. 
 
 
4. CONCLUSÕES 
 
Com base nas observações e medições realização no experimento, conclui-se 
que a roldana móvel modifica a intensidade da força aplicada pelo operador quando faz 
associação mecânica com polias móveis e fixa e que esse sistema possui uma vantagem 
mecânica igual a 2, ou seja, máquina reduz esforço. 
Constatou-se que a força potente equilibrante deve ser igual à metade da 
resistente, como mostra na tabela no tópico 3 e que para elevar a carga a cada 5 cm a 
força de puxo deve fazer percorrer 10 cm da corda, em outras palavras, ganhou-se em 
força e perdeu-se em deslocamento. E que a roldana móvel é uma máquina simple por 
serem dispositivos capazes de alterar forças, ou simplesmente de mudá-las de direção e 
sentido. 
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. 
 
5. ANEXOS 
Segue abaixo, as fotos tiradas dos materiais utilizados no experimento e imagem 
para melhor compreender a roldana: 
 
 
 
 
 
 
Algumas situações tecnológicas onde há 
emprego da roldana móvel: 
 
 
 
 
 
 
 
A 
Anexo do relato apenas para 
comprovação de presença em sala, evitando 
assim, considerar as informações contidas no 
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/