A METODOLOGIA ACADÊMICA

1 METODOLOGIA ACADÊMICA

1. Polias

As polias são utilizadas para facilitar a maneira como puxamos ou levantamos algum material ou objeto, mudando a direção e o sentido elas compensam o peso e fazem com que a maneira com que puxamos esse material fique menos pesado por exemplo. Existem dois tipos de polias:

1. Polias Fixas

Utilizada com mais frequência na suspensão de objetos, ela tem a finalidade de alterar o sentido e direção de uma força, assim equilibrando o peso do mesmo. Nesse processo não há diminuição do peso, porém contribui com uma maior facilidade para suspensão da carga.

1. Polias Móveis

As polias móveis são mais adequadas para suspender objetos muito pesados, uma vez que mais polias são adicionadas, o peso cai pela metade, porém algo que pode se tornar um problema é que necessitando de rapidez no processo, não é o meio mais indicado, pelo fato de quanto maior o número de polias, maior o tempo para o levantamento. A fórmula utilizada para calcular a força a ser erguida é F= P/2^N (onde “P” significa o peso da carga a ser movida e “N” o número de polias móveis).

2 Suspenção de um motor automotivo[pic 1]

O sistema a ser usado será aplicado a um sistema que visa suspender por 30 cm um motor automotivo, que suponhamos que pese por volta de 100 kg(1000)N. Se fossemos realizar esse experimento na pratica seria necessário o calculo para sabermos a resistência do fio que vai ser usado, porem como é apenas um experimento podemos utilizar um cabo de aço com resistência para puxar esse motor.                                                   Figura_: Talha exponencial

                                                                                        com 4 polias móveis.

Com a polia presa em um suporte de metal, de modo que fique fixa. Colocamos 4 polias moveis ligadas pelos cabos. O sistema fica idêntico ao da figura (adicionar o número da figura aqui).

Nesse sistema sabemos que em cada polia móvel agem sempre 4 forças, e sabemos também que com 4 polias móveis consegue-se equilibrar um peso P fazendo uma força F de intensidade 16 vezes menor. A vantagem mecânica é dada pela relação do peso com a força. (PERUZZO ,2013)

A força para erguer a carga equivale ao peso a ser erguido, dividido por dois e elevado ao número de polias moveis do sistema, corresponde a metade, porque temos duas trações para cima, como na figura, temos então:

• Polia 1 como peso igual a duas vezes a tração um (P = 2T1);
• Polia 2 temos um fio de T1 igual a duas vezes a tração de T2(T1=2T2);
• Polia 3 temos um fio de T2 igual a duas vezes a tração de T3(T2 = 2T3);
• Polia 4 temos um fio de T3 igual a duas vezes a tração de T4 (T3 = 2T4);
• Polia 5 temos um fio de T4 que é igual a força aplicada para erguer a carga (F = T4).

Logo sabemos que 1 polia móvel dividiu o peso por dois, esse processo se repete nas quatro polias moveis.

A força para erguer a carga é representada pela formula da figura ( adicionar um numero a figura da formula aqui ), onde “n”, é o número de polias moveis do sistema , onde F corresponde a um 1/16 da foça peso da carga , para o exemplo da figura (adicionar um numero a figura da polia talha exponencial aqui).                                                                                                                               [pic 2]

Figura _: Fórmula de para cálculo de força

Nesse sistema o tamanho da corda aumenta, na mesma proporção que a carga diminui, ou seja, se a carga diminui 1/16, o tamanho da corda também aumenta 1/16.

Sabendo dessas informações , temos um peso de 100kgf que equivale a 1000N , deve ser erguido em um sistema de associação de polias do tipo exponencial , onde uma polia é fixa e quatro são moveis , seguindo os passos já explicados , sabemos que diminuiremos em 1/16 o peso da carga  , ou seja a carga a ser erguida pelo sistema , não será mais igual a 1000 N, isso porque se as informações forem aplicadas na formula da figura (adicionar o numero da figura Fórmula para cálculo de força) ,chegamos a conclusão que a força necessária para erguer a carga é igual a 62,5 N , ou seja 1/16 do peso total , para conseguimos esse feito a corda precisa ser 16 vezes maior para esse sistema .

3 Suspenção de sacos de cimento

Diante das possibilidades de associação de polias, vamos exemplificar o uso de uma polia do tipo exponencial, o sistema de talha diferencial e cadernal foram descartados porque se fazer necessário processo de construção mais complexo.

O sistema a ser usado será aplicado a um sistema que pretende erguer dois sacos de cimento, que cada um deles pesa em torno de 50 kg cada um, totalizando assim 100 kg. Se fossemos realizar esse experimento na prática seria necessário o cálculo para sabermos a resistência do fio que vai ser usado, porém como é apenas um experimento teórico vamos supor que o fio adotado no sistema vai ser a corda do tipo trançada de poliamida 12mm, que é a mesma de uso comum nas obras de construção civil.

Prenda uma polia ao suporte, no caso vamos exemplificar um suporte em madeira, de modo que a polia fique fixa. Colocamos 3 polias móveis ligadas por cordas. O sistema fica idêntico ao da figura (adicionar o número da figura aqui). [pic 3]

Nesse sistema sabemos que em cada polia móvel agem sempre 3 forças, e sabemos também que com 3 polias móveis consegue-se equilibrar um peso P fazendo uma força F de intensidade 8 vezes menor. A vantagem mecânica é dada pela relação do peso com a força. (PERUZZO ,2013)