Como as polias facilitam o trabalho?

Escrito por johnmcgee | Traduzido por ludmyla dias
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Como as polias facilitam o trabalho?
Um bloco de polias (pulley of a boat image by timur1970 from Fotolia.com)

As polias podem tornar o trabalho mais fácil de algumas diferentes maneiras. Você pode ter visto blocos e equipamentos içados em navios. Eles dobram as cordas para ganhar vantagem mecânica. Você pode também ter visto uma polia numa oficina mecânica que eleva os motores dos carros. Em ambos os casos, a força necessária é menor do que sem as polias. Elas podem facilitar o trabalho simplesmente mudando a direção de uma força de tração.

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Redirecionando a força

A forma mais básica em que a polia torna o trabalho mais fácil é através do redirecionamento da força. Por exemplo, uma roldana colocada a um nível mais alto faz com que, ao puxar a corda para baixo, haja a conversão de uma força ascendente sobre a carga. Portanto, você pode usar o seu próprio peso como uma força de tração.

Como as polias facilitam o trabalho?
Redirecionando a força (cistern pulley image by JCVStock from Fotolia.com)

Amplificando a força

Usando várias roldanas, você pode obter o que é chamado de "Vantagem mecânica". Por exemplo, uma polia vinculada à carga e outra polia vinculada a um suporte acima. Passando a corda sobre a polia suspensa, sob a polia da carga e de volta sobre a polia suspensa para então ser amarrada irá diminui a força exigida pela metade.

Como as polias facilitam o trabalho?
Metade inferior de um equipamento de elevação (Sky Hook image by Peter Jarvis from Fotolia.com)

Por que isso funciona?

Se deseja levantar a carga em 30 cm, a distância entre as duas polias no exemplo multi-polia tem que ser diminuída em 30 cm. Isto significa que as duas partes da corda que está esticada entre as duas polias tem que ser diminuída em 30 cm. Assim, a pessoa que puxar a extremidade livre da corda tem que puxar 60 cm e não 30 cm. Embora seja necessário puxar um comprimento maior, a compensação é a menor força necessária sobre essa longa distância.

Analogia com a alavanca

Este equilíbrio entre força e da distância é a mesma vista na teoria da alavanca, que a maioria das pessoas conhece pois são empregadas nos balanços de parque de diversões. Para um exemplo mais relacionado com o trabalho, você pode mover uma pedra grande com esforço reduzido se for dada uma alavanca e um ponto de apoio colocado muito perto da pedra. Você vai precisar deslocar bastante a extremidade livre da alavanca para baixo em comparação com o quão pequeno a outra extremidade irá levantar, mas a força exigida também é reduzida.

Energia do trabalho

Para compreender as variáveis ​​do trabalho, o produto da força e da distância sobre a qual a força é aplicada é uma medida da energia necessária para fazer o trabalho. A famosa fórmula para esse fenômeno é que o trabalho é igual a força vezes a distância. Assim, embora o produto "trabalho" seja constante para uma dada tarefa, a força e a distância podem variar inversamente. As polias aumentam a distância. Devido à constância da energia necessária, a força necessária diminui.

Polia diferencial

Os mecânicos de automóveis usam polias diferenciais, ou talhas, para içar motores de automóveis. A polia diferencial consiste em duas polias sobre o mesmo eixo. Um motor pode ser pendurado sem cair porque a sequência conectada ao motor envolve as duas polias em lados opostos. Uma vez que as polias diferem ligeiramente em tamanho, um puxão na corda dese circuito precisa ser grande para levantar o motor a uma pequena distância.

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