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EXPERIMENTOTECA: educação científica através de práticas experimentais

quarta-feira, 31 de agosto de 2011

Máquinas Simples

   Imagine: você está trabalhando numa construção, com um Sol escaldante sobre sua cabeça. Aí, para melhorar a situação, seu chefe pede que você leve uma lata de massa para o vigésimo andar (esqueci de mencionar que a construção em questão era um edifício de 30 andares!).
  Então, o que você faria?
a) Colocaria a dita cuja nas costas e iria na raça e na coragem pelos 20 andares acima
b) Chamaria os colegas para ajudar a carregar
c) Pensaria um pouquinho mais: talvez houvesse um jeito mais fácil



Se você escolheu a letra C, PARABÉNS! Se não, ainda bem que você está lendo nosso post!

  Bom, vamos lá. Já ouviu falar em máquinas simples? Elas servem para ajudar em nosso cotidiano. Tesoura, alicate, roldana, pinça e várias outras são exemplos de máquinas simples.
  Porém, falaremos mais sobre as roldanas ou polias, que constam de um disco que pode girar em torno de um eixo que passa por seu centro. Acionada por uma correia, corda ou corrente metálica a roldana gira em um eixo, transferindo movimento e energia a outro objeto.









  Na figura 2a, temos uma roldana fixa e outra móvel. Assim, temos uma aplicação de polias para reduzir a força necessária para levantar um objeto. Nessa configuração com duas polias, a força de tração T necessária para segurar ou levantar um objeto de peso P é igual à metade P.

  Por exemplo, um pedreiro quer suspender uma peça de 80 kg. Pela fórmula P = Mg, temos que P = (80 kg) x (10 m/s²). Logo, o peso P é aproximadamente 800 Newtons. Asim, ele precisará exercer uma força de 400 Newtons para erguer a peça.
  Quanto mais roldanas forem inseridas no sistema, menor será a força que o pedreiro precisará exercer para suspender o objeto.

  Na figura 2b, temos a decomposição da forças. Na polia móvel, vemos que a tração (força exercida pelo pedreiro, por exemplo) é equivalente à metade do peso do objeto.

Dionattan e Murillo, alunos do NAAH/S comprovando se há mesmo redução da força  se utilizarem polias

  No experimento, medimos a força necessária para suspender um objeto de 100 g. Depois montamos um sistema de duas roldanas e outro de três roldanas (foto acima). Medimos, novamente, com o dinamômetro a força necessária e obervamos que a mesma reduz-se drasticamente. Quanto maior o número de roldanas, menor a força.

  Então, voltando à situação lá do início do post, concluímos que, se você for esperto e montar um esquema de roldanas, polpará muito esforço. Afinal, para um bom entendedor de Física, duas roldanas bastam.




Lembrando que o peso é a força gravitacional sofrida por este objeto em virtude da atração gravitacional nele exercida por um outro corpo massivo, como o planeta Terra. No caso acima, a massa do objeto é de 100 gramas ou 0,1 kilogramas e este PESA 1,0 Newton.

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