Polia

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Uma roldana / polia.

A polia, roldana ou moitão [nota 1] é uma peça mecânica muito comum a diversas máquinas, utilizada para transferir força e energia cinética. Uma polia é constituída por uma roda de material rígido, normalmente metal, mas outra comum em madeira, lisa ou sulcada em sua periferia. Acionada por uma correia, corda ou corrente metálica a polia gira em um eixo, transferindo movimento e energia a outro objeto. Quando associada a outra polia de diâmetro igual ou não, realiza trabalho equivalente ao de uma engrenagem.

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

Uma polia presa a um suporte mantém dois corpos A e B suspensos e unidos por um fio inextensível (não muda de tamanho) e massa desprezível. Após liberarmos o sistema do repouso, pode-se deduzir alguns resultados. Considerando que o corpo A tem uma massa mA > mB (massa de B), o movimento do corpo A será para baixo. (mesmo sentido da referência adotada).

Polia mecanica.jpg

A figura 2 logo abaixo mostra 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 um objeto de peso P é igual à metade P:

Polia mecanica 2.jpg

Relações de força[editar | editar código-fonte]

Numa polia fixa, a força F realizada para elevar um peso P, supondo que a polia esteja sem atritos, é exatamente igual em módulo, se a corda estiver tangenciando a roldana.Logo, F=P

O trabalho realizado para elevar o objeto de uma certa distância d é exatamente o trabalho realizado pela força peso. Nesta nova posição, o objeto ganha energia potencial.

Se for usada uma polia móvel juntamente com outra fixa, a força necessária será a metade, mas o deslocamento da mão será o dobro do deslocamento da massa M. A velocidade de elevação da massa será a metade da obtida no caso anterior.

Pode-se associar três, quatro ou mais polias para se obter situações adequadas a algum caso específico.

Se a polia tiver um diâmetro pequeno ou grande, isso afetará o torque mas não a força envolvida.

Diferentes tipos de polias[editar | editar código-fonte]

As polias podem ser utilizadas em distintas configurações, que influenciam na razão entre a força potente e força resistente.

  • Polia fixa: somente altera a direção e o sentido da força. Fn=Fr.
  • Polia móvel: divide a força resistente entre o ponto de fixação da corda e a força potente. Fp=Fr/2.
  • Cadernal: configuração de várias roldanas móveis e o mesmo número de roldanas fixas. Fp=Fr/2n.
  • Talha: configuração de várias roldanas móveis e uma roldana fixa. Fp=Fn/2^n.

onde

  • Fp = Força potente.
  • Fr = Força resistente.
  • n = Número de roldanas móveis.
  • / = dividido.
  • = = igual.
  • Fn = Força natural.

Ver também[editar | editar código-fonte]


Notas

  1. Moitão é geralmente mais empregue em náutica

Referências

Ligações externas[editar | editar código-fonte]