Física & Química

Polias – O que são, tipos, suas aplicações e exercícios

Sabe-se que em nosso dia a dia estamos cercados por várias inovações tecnológicas e por tecnologia simples. Um exemplo disso são as polias.

Atualizado em 19/02/2020

Primordialmente, sabe-se que em nosso dia a dia estamos cercados por várias inovações tecnológicas. Além disso, sabemos que a todo instante estão sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas. Porém, também estamos cercados por tecnologia simples. Que até então foram desenvolvidas e usadas há séculos. Um exemplo disso são as polias.

Ademais, sabe-se que em geral, as elas são dispositivos mecânicos. Portanto, elas geralmente são usadas para tornar mais cômodo ou reduzir a força necessária para deslocar objetos com um grande peso.

Além disso, existem dois tipos: os fixos e os móveis. Logo, dependendo da forma em que são associadas, elas podem diminuir o esforço humano necessário para elevar objetos muito pesados.

Polia Fixa

Então, a polia fixa é usada para mudar a direção e o sentido da força. Logo, ela é bastante utilizada para suspender objetos.

Polias: Entenda mais sobre o que são e suas aplicações
Fonte: Efeito Joule

Ademais, a força feita vai para a direção contrária à direção do movimento do objeto. Portanto, é exatamente igual a força que ocorreria se caso o objeto fosse erguido com as mãos.

Além disso, as fixas não permitem que a força aplicada diminua. Porém, seu benefício se dá pela facilidade posicionar um objeto no local a qual se deseja.

Polias: Entenda mais sobre o que são e suas aplicações
Fonte: Text

Polia Móvel

Da mesma forma, a polia móvel é responsável por realizar algumas atividades. Portanto, um exemplo é levantar objetos pesados. Ademais, quando uma polia móvel é colocada no sistema, a força fica reduzida à metade. Logo, isso é nitidamente uma vantagem. Em contrapartida, quanto mais móveis, mais a demora na hora de erguer ou puxar o objeto. Normalmente, eles são utilizados em oficinas para erguer o motor do carro.

Aliás, ao contrário das fixas, elas possuem um eixo livre. Logo, possuem um movimento de rotação e translação. Com isso, a força resistente deve ser equilibrada se encontra no eixo da polia, enquanto a força motora é aplicada no extremo livre da corda.

Polias: Entenda mais sobre o que são e suas aplicações
Fonte: Soluções Industriais

Vantagem Mecânica em sistema de roldanas

Ademais, em geral, quando se utiliza um sistema de polio, busca-se fazê-lo de tal modo a tirar vantagem, ou seja, que a força motora (FM) aplicada seja menor que a força resistente que corresponde ao peso que queremos erguer. Portanto, a razão entre a força resistente (FR) e a força motora (FM) é denominada de vantagem mecânica (VM).

Polias: Entenda mais sobre o que são e suas aplicações
Fonte: Tex

Associação de polias

Por fim, para a diminuição da força utilizada para provocar o descolamento de um objeto, a associação de polias é realizada. Portanto, é proporcionado um sistema de polias para redução de peso. Além disso, é possível realizar a associação de fixas com  móveis.

Polias: Entenda mais sobre o que são e suas aplicações
Fonte: Tex

Exercícios

QUESTÃO 1

Uma rocha de 240 kg será levantada por meio de um cadernal composto por quatro roldanas. Portanto, determine a força que será feita por uma pessoa ao puxar a corda e elevar a rocha com velocidade constante.

Dado: adote a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

  1. a) 240 N
  2. b) 300 N
  3. c) 150 N
  4. d) 120 N
  5. e) 100 N

SOLUÇÃO

Letra C

Em síntese, o peso da rocha é determinado pelo produto da massa pelo valor da aceleração da gravidade. A força necessária para levantar a rocha depende do número de roldanas móveis.

QUESTÃO 2

Em geral, a associação de polias pode oferecer vantagem mecânica para puxar ou içar objetos muito pesados. Portanto, quanto mais polias soltas forem colocadas no sistema, maior será a facilidade de executar a ação necessária. Marque a alternativa correta a respeito dos sistemas constituídos por polias.

a) A força feita para içar um determinado objeto será trinta e duas vezes menor, caso o número de polias soltas seja igual a 4.

b) A quantidade de polias fixas influencia na força feita sobre o sistema, assim, quanto mais polias fixas, menos força se faz sobre o sistema.

c) Cada polia fixa anula a ação de uma polia móvel, por isso um sistema de polias deve ter o menor número de polias soltas possível.

d) Os aparelhos de academia utilizam sistemas de polias soltas, assim, a força feita por uma pessoa corresponderá exatamente ao peso do objeto posto no aparelho.

e) Todas as alternativas anteriores estão incorretas.

SOLUÇÃO

Letra E

a) Errado! Para uma força trinta e duas vezes menor, seriam necessárias 5 polias.

b) Errado! O que influencia a força feita sobre o sistema é a quantidade de polias móveis.

c) Errado! As polias fixas não anulam a ação das polias móveis.

d) Errado! Os aparelhos de academia utilizam polias presas.

e) Correto!

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Fontes: MundoEducação, InfoEscola, TodaMatéria
Fonte da imagem destaque:Tutor Brasil