Relatório Roldanas

Prévia do material em texto

Universidade Estácio de Sá 
 
Engenharia de Produção 
 
 
Experimento em Laboratório: Roldanas 
 
Alunos: 
1. Rafael Lima Neves 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
 
 
Professor : Fábio Médice 
Física Experimental 1 
 
 
 
Introdução 
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: 
 
1- Nos poços de água, para alterar o sentido da força que puxa o balde; 
 
Figura 1 
 
 
 
 
 
 
 
2- Na construção civil, para movimentar materiais para andares acima ou 
abaixo; 
 
Figura 2 
 
Tipos de Roldanas 
 
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. 
 
Figura 3 
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: 
 
 
 
 
Figura 4 
Objetivo 
Estudar o funcionamento das polias móveis e suas vantagens. 
 
Equipamento 
1- Suporte vertical com uma roldana fixa 
2- 3 roldanas móveis 
3- Fios com argolas nas extremidades 
4- 3 ganchos 
5- 9 cargas acopláveis 
 
Procedimento Experimental 
O objetivo do experimento é obter equilíbrio entre as duas partes levantadas, 
variando o número de pesos, dando várias opções de arranjo. 
 
 
 
Dados Experimentais e Análise 
Com base na fórmula F=p/2n, foi feito experimento prático em 3 situações 
Situação 1- 2 Pesos do lado esquerdo, 1 do lado direito e uma roldana. 
Figura 5 
F= 2/2¹ 
F=2/2 
F=1 
Situação 2: 4 pesos do lado esquerdo, 1 peso do lado direito, e 2 roldanas 
móveis, nota-se que neste caso, com dois pesos a mais do lado esquerdo, foi 
necessário adicionar uma roldana móvel. 
Figura 6 
F=4/2² 
F=4/4 
F=1 
Situação 3: 8 pesos do lado esquerdo, 1 peso do lado direito, e 3 roldanas 
móveis, nota-se que neste caso, com 4 pesos a mais do lado esquerdo em 
relação à segunda situação, foi necessário adicionar também mais uma 
roldana. 
Figura 7 
F=8/2³ 
F=8/8 
F=1 
Conclusão 
Foi constatado em experimento prático a aplicação da Fórmula F=P/2n, nas 3 
situações usadas, a aplicação dessa fórmula na prática obteve resultado 
satisfatório, tendo equilíbrio nos dois lados em todas as situações. A falta de 
um instrumento para medir os pesos impossibilitou uma precisão maior na 
aplicação da fórmula, por isso foi usado o valor genérico 1 para cada peso 
usado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia 
1-http://efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/incertezas/formulas/ 
2-https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/5166087.pdf 
3-http://www.educacional.com.br/upload/blogSite/