Roldanas

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 2

2. OBJETIVOS GERAIS 2

3. MATERIAL NECESSÁRIO 2

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7

6. REFERÊNCIAS 7

1. INTRODUÇÃO

Neste roteiro nosso foco de estudo são as Máquinas Simples-Cadernal. Com a experiência apresentada tiraremos conclusões nas quais irão ampliar nossa visão quanto a esses conjuntos. Veremos que cadernal não passa de um simples conjunto de roldanas (fixas e móveis) e que podem exercer uma mudança, tanto na força e direção quanto no sentido.

Estas máquinas permitemelevar grandes cargas com os músculos de um só homem.Foi com cadernais destes que Arquimedes, para assombro dos siracusanos, levou um barco do estaleiro naval para o mar, com tripulação e tudo.

2. OBJETIVOS GERAIS

Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:

• Identificar o cadernal paralelo como uma máquina simples formada por um conjunto de roldanas fixas paralelas, montadas numa única peça, combinado com igual conjunto de roldanas móveis montadas noutra peça separada.

• Concluir que o cadernal modifica o módulo da força motora, podendo também alterar a direção e o sentido desta força.

• Determinar a vantagem mecânica da máquina simples denominada cadernal.

3. MATERIAL NECESSÁRIO

• 1 conjunto de sustentação com painel Flaco com sistema de roldanas fixas paralelas

• 1 conjunto de roldanas móveis paralelas com gancho

• 1 dinamômetro de 5 N

• 1 conjunto gancho – lastro com massas acopláveis

• 1 cordão de poliamida com gancho

• 1 régua milimetrada

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Na balança de travessão, medir a massa total do conjunto gancho + lastro e massas.

A massa total medida é 0,3676 kg.

2. Calcular o peso do conjunto, utilizando o g padrão (9,81 m/s2).

O peso P calculado 3,6 N.

3. Descrever como você faria para elevar o conjunto gancho + massas usando um conjunto de roldanas fixas paralelas, um conjunto de roldanas móveis paralelas e 1 cordão:

Primeiramente deve-se prender o cordão na parte de fixação externa que fica presa na roldana fixa (gancho). Após feito isso, deve-se prender a roldana móvel na massa a ser levantada de maneira que as roldanas móveis fiquem viradas para cima uma de frente para a outra.

Depois pega a ponta do cordão e passa pela primeira roldana móvel, o levando até a primeira roldana fixa. Com o cordão já passado na primeira roldana fixa, repete-se o procedimento nas outras duas roldanas (passa o cordão na segunda roldana móvel até a segunda fixa e depois passa na terceira roldana móvel para a terceira roldana fixa deixando-a transpassar para que seja feito o ponto de força que levante a massa).

Depois de todo o processo de montagem faz-se o teste de movimento da massa forçando ou não o cordão para baixo.

4. A força peso das massas a serem elevadas é conhecida como força resistente (P) enquanto que a força aplicada para levantá-las é conhecida como força motriz ou potente (F).

5. Ajustar o zero do dinamômetro na posição vertical para cima e enganchá-lo ao cordão da força motora para equilibrar a força P.

6. Medir no dinamômetro o valor da força F do sistema.

O valor da força equilibrante medida é0,65N.

7. Chamamos de vantagem mecânica estática(VME) à razão P/F com a carga sendo equilibrada pela força motriz P.

8. Calcular a vantagem mecânica estática do cadernal com as forças obtidas nesta experiência.

O valor da VMe calculada é 5,54.

9. Puxar lentamente o dinamômetro elevando a carga, com movimento uniforme, e medir a força motriz necessária para isto.

A força motriz medida é 1,05 N.

10. Chamamos de vantagem mecânica dinâmica (VMD) à razão P/F com a carga sendo elevada com movimento uniforme pela força motriz.

Calcular a vantagem mecânica dinâmica do cadernal com as forças obtidas nesta experiência.O valor da VMd calculada é 3,43.

11. Com a régua milimetrada, medir uma distância qualquer dF percorrida pela força motriz para elevar a carga e a correspondente distância dP percorrida pela carga.

A distância dF medida é 30 cm e a medida de dP é 5 cm.

Comparar as distâncias medidas dF e dP (dF/dP) e comentar os valores :

Ao fazer o movimento de descida e subida, pegamos uma escala e medimos o quanto cada movimento era deslocado no espaço. Foi observado que a distância percorrida pela força (df), se deslocava 6 vezes a mais do que a distância percorrida pela carga (dp).

O valor tomado como medida foi um deslocamento de 30 cm no ponto de força (df) produzindo um deslocamento de 5 cm no ponto de carga (dp) no mesmo movimento.

Nota se, assim que, a razão, da distância percorrida pela força pela distância percorrida pela carga, gera um valor escalar igual a 6. Embora o sistema tenha diminuído o peso da carga, ele fez com que a distância percorrida fosse maior no pf. Nesse caso, esse valor escalar representa o numero