Sistema de roldanas - Escola Criativa

Descrição

É um conjunto de roldanas ou polias, fabricado comercialmente. Com ele podemos realizar experimentos sobre equilíbrio de forças, trabalho mecânico e máquinas simples. Por exemplo, pode-se montar arranjos simples, como os ilustrados nas figuras (1), (2) e (3). Na figura (1) temos um exemplo de uma roldana fixa no alto do suporte. Nessa montagem, para que haja equilíbrio, a força F deve ter o mesmo valor do peso da carga Q. A tração do fio que liga a roldana ao teto, por sua vez, tem o dobro da força F. Na prática, este tipo de roldana não tem vantagem mecânica, já que a força F tem o mesmo valor da força peso da carga Q. Entretanto, ela também é considerada uma máquina simples, pois muda o sentido da força. Por exemplo, uma criança de 30 kg de massa corporal poderia sustentar sem dificuldades uma carga de 30 kg, apenas se pendurando do outro lado da corda. Na figura (2) temos um exemplo de uma roldana móvel. Neste arranjo, podemos fazer uma força equivalente à metade do valor da força peso da carga Q, propiciando uma vantagem mecânica. A outra metade da força será sustentada pela corda amarrada ao teto. A figura (3) mostra um arranjo mais completo, com 3 roldanas móveis e uma fixa ao teto. Nesta montagem, podemos constatar a força necessária para sustentar a carga Q. Cada roldana móvel divide a força peso pela metade. Então, ao final das 3 roldanas móveis, o peso da carga Q será dividida por 8, ou seja, a força F poderá ser 8 vezes menor do que o peso da carga. Em todas essas montagens, também é interessante a discussão sobre o trabalho mecânico realizado para levantar as cargas, que não deverá ser alterado. Por exemplo, se a força para levantar a carga diminuir pela metade, para manter o mesmo trabalho realizado, deveremos puxar o dobro do comprimento da corda, ou seja, o produto da força pelo deslocamento se mantém inalterado. Outros refinamentos podem ser feitos levando em conta os atritos das roldanas e das cordas, os pesos das próprias roldanas, etc.

Dimensões: 73,6 cm x 70,4 cm x 30,4 cm

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Equilíbrio estático, força peso, tração, associação de roldanas, e as leis de Newton.

Material Utilizado

Equipamento industrializado fabricado por Escola Criativa

Descrição Técnica: Equipamento com base em MDF revestido preto. Uma estrutura de alumínio em formato de trave sustenta três conjuntos de roldanas e cordas, sendo um conjunto com uma roldana fixa, outro conjunto com uma roldana fixa e uma móvel e outro conjunto com uma roldana fixa e duas móveis. As extremidades das cordas contam com terminais onde é possível encaixar os pesos de referência. São 10 pesos cilíndricos de aço inox cortados para encaixe nos terminais. Equipamento medindo 700mm x 300mm x 725mm. [1]

[1] Texto composto pelo fabricante do equipamento: Escola Criativa - Comércio e Serviços de Equipamentos Científicos Ltda.

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