Roldanas e vantagens mecanicas

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Projeto AV2
Vantagens mecânicas em roldanas
Curso: Engenharia
Disciplina: Física Experimental I
Professor: Robson Florentino
BrendonJ. Araújo A. Félix
DaltonFerreira MeloMücke
ItaloCarvalho da Silva
JorgeRuanValério Oliveira da Silva
MarcosPaulo Oliveira Silva
PatrickDamesda Silva
RodrigoSouza Paz
Nº da matrícula: 201304002381
Nº da matrícula: 201301032522
Nº da matrícula: 201308296711
Nº da matrícula: 201308313251
Nº da matrícula: 201307224768
Nº da matrícula: 201307334971
Nº da matrícula: 201308343574
Componentes do Grupo
O que são roldanas?
A Roldana, polia ou moitão  é uma peça mecânica muito comum a diversas máquinas. 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. 
Uma roldana nada mais é do que um disco dotado de um eixo em torno do qual pode girar, e que possui um sulco denominado “gola” por onde pode passar uma linha, corda ou mesmo corrente.
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.
Roldana Móvel
Diminuem a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto.
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.
- 4 Pedaços de madeira (dimensões: aproximadamente 75x16x1,5cm);
- Parafusos;
- 2 Roldanas (Tenace, Roldana nº 6);
- 4 Ganchos (Agromaster, B6 e B10);
- Trena (Starrett 8m);
- Corda;
- Tinta preta.
Materiais Utilizados
Construir o suporte para os ganchos e a roldana fixa, utilizando as madeiras;
Pintar as madeiras usando a tinta preta;
Fixar os ganchos e a roldana fixa na parte superior da madeira;
Colocar, junto à roldana fixa e o gancho, o cabo juntamente com a roldana móvel através de uma corda;
Prender o peso a ser erguido na roldana móvel;
Calcular a força;
Calcular a vantagem mecânica.
Roteiro do Experimento
Massa doPeso (P)
2,134kg
Dados e cálculos
Aceleração da gravidade: 9,81m/s²
 
Roldana fixa:
P = m . g
F = P
Vm = P/F
 
P = 2,134 . 9,81
P = 20,934N
F = 20,934N
 
Vm = 20,934/20,934
Vm = 1 (não há redução nem acréscimo de esforço)
 
 
Roldana móvel:
P = m . g
F = P/2n , onde n = número de roldanas móveis no sistema.
Vm = P/F
 
P = 2,134 . 9,81
P = 20,934N
 
F = 20,934/2¹
F = 10,467N
 
Vm = 20,934/10,467
Vm = 2 (há redução de esforço)
Dados e cálculos
Conclusão
Através do experimento, pode-se calcular a força necessária para subir o objetivo usando a roldana fixa e também a móvel. Como a vantagem mecânica no sistema usando somente a roldana fixa é igual a 1, foi notado que não houve redução nem acréscimo de esforço. Já quando foi utilizado uma roldana móvel, sendo sua vantagem mecânica igual a 2, ficou claro a redução de esforço exercido para elevar o objeto.