Vantagens Mecânicas de Polias

Datando do período do Renascimento, concordou-se que as seis "máquinas simples" são a polia, a alavanca, o plano inclinado, roda e eixo, o parafuso e a cunha. A polia é a máquina simples usada para elevar e baixar uma carga pesada de qualquer tamanho. Por exemplo, uma corda de mastro opera a partir de uma polia simples e pequena. "Vantagem mecânica" descreve o efeito resultante do uso de uma polia ou a razão entre carga e esforço.

Polia Fixa

Existem três tipos de polias mecânicas: fixa, móvel e a polia combinada ou composta. A vantagem mecânica é melhor entendida em polias usando uma polia simples como exemplo. A polia é fixa a uma superfície estacionária segura, como uma viga, uma trave ou uma viga principal com um comprimento de cabo, corda ou corrente passando por cima, através da polia e de volta para baixo. Você teria que exercer mais força para baixo na corda da polia do que o peso do objeto para levantá-lo. Por exemplo, visualize um peso estacionário de 100 libras afixado a uma corda. Uma força mínima de mais de 100 libras tem que ser aplicada à extremidade livre da corda para levantar o peso. A força de trabalho gasta puxando para baixo tem que exceder o peso levantado para cima, então um comprimento de corda está suportando o peso total e fazendo todo o trabalho, o que resulta em uma vantagem mecânica de "um".

A Polia Móvel

A polia móvel fixa-se diretamente à carga a ser elevada. O cabo é fixado a uma superfície estacionária fixa de um lado da polia, e o cabo solto é para puxar do outro lado. A força aplicada é para cima em vez de para baixo, e quando o cabo está esticado, o peso da carga é igual em ambos os cabos. Portanto, à medida que o cabo livre é puxado, o esforço é apenas metade do peso total enquanto a polia sobe com a carga. A vantagem mecânica é "dois" porque dois comprimentos de cabo estão fazendo o trabalho.

Calculando a Vantagem Mecânica da Polia

O método para calcular a vantagem mecânica é fácil de lembrar e é necessário ao equipar a montagem para realizar o trabalho. A vantagem mecânica de um equipamento que exigirá puxar para cima pode ser determinada contando o número de comprimentos de corda passando entre polias engatadas e aqueles fazendo o trabalho. Da mesma forma, se a montagem exigir puxar para baixo, conte as cordas e subtraia um para obter o número de vantagem mecânica. A subtração é necessária porque com a polia fixa, o puxar para baixo iguala a carga no outro comprimento de corda, então a última corda de "puxar" não fornece nenhuma vantagem mecânica.