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nesse trabalho fala sobre a história das polias, os tipos e pra que que são usados
Tipologia: Trabalhos
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Não perca as partes importantes!
Campus – Anchieta Engenharia ciclo básico POLIAS SEGUNDO ARQUIMEDES Thiago Ogalla F1412E05 – EB1B Lucas Sabatine N603AA4 – EB1A Natan Cesar F32GID1 – EB1B Julia Oliveira N6187E1 – EB1A Alexsandro Téofilo N6482B7 – EB1A Gusthavo Aidan N6008B8 – EB1A André Luiz F3124J0 – EB1B Anthony Gabriel Moraes N590793 – EB1A David W. da Costa N5469G1 – EB1A Diogo Eredia N614790 – EB1A São Paulo 2020
Neste trabalho abordaremos o tema: Fundamentação teórica sobre Compensação de Forças através de polias, segundo Arquimedes, conforme a orientação de nossa professora de física Amanda Mendes. Revisando desde seu desenvolvimento na antiguidade, suas aplicações com embasamento nas leis de força da física de newton de distribuição e compensação de forças em partículas estáticas, voltado para a suspensão de grandes “pesos” com forças de modulo inferior ao peso, até sua aplicação hoje em dia em grandes sistemas de polias compreendido no nosso cotidiano e em nível industrial.
A Grécia antiga foi o berço de muitos dos conhecimentos que temos hoje, tais como Biologia, física, matemática e muitos outros; Isso é ainda mais verdade quando se trata da Física, que nada mais é, o estudo dos fenômenos da natureza. Por sua vez os habitantes da Grécia passaram a estudar as situações do cotidiano, como por exemplo: Pitágoras com a descoberta do monocorde; Nessas condições, surge Arquimedes que quando confrontado com um problema no cotidiano, a seguinte questão lhe veio: Como levantar algo muito pesado do chão? Em resposta a essa questão, Arquimedes estimula sua teoria da Alavanca, que respeita a seguinte equação: F1 * B1 = F2 * B2 , ou seja, Força vezes o braço é igual a força oposta, vezes o comprimento do braço oposto. “Dê – me um ponto de apoio, e moverei a Terra” – Arquimedes Para utilizar desta teoria de maneira efetiva, Arquimedes faz uso do sistema de polias , assim manipulando também, a quantidade de força necessária para se levantar um corpo com alto peso.
Figura 3 - Sistema de polias Imagem de autoria própria do grupo Esta é uma aplicação da lei anterior, que será ao mesmo tempo a base de várias máquinas. Arquimedes sempre teve como objetivo erguer objetos com grande peso com o mínimo de força utilizada (e isso é observado na aplicação deste princípio e acima). Hiero (rei de Siracusa) ordenou que Arquimedes colocasse o problema em prática, puxando um grande objeto com uma quantidade pequena de força. Então Arquimedes trouxe um dos grandes barcos da marinha real que continha três veleiros que desembarcaram, com muito trabalho duro e esforços de diversos soldados, (o navio continha muitos homens e carregamento). Ao mesmo tempo, Arquimedes, com pouco esforço e com um movimento lento com a mão na ponta de uma máquina feita de cordas e polias, o navio aproximava-se com uma suavidade igual à de seu movimento e sentiu-se como se estivesse correndo pelo mar.
Ao escolher um cabo para o sistema de elevadores, precisamos primeiro determinar sua segurança de carga conforme a NBR-NM207 calculada segundo a fórmula: nxN f= F Onde n, é o número de cabos, N é a carga mínima de ruptura do cabo selecionado e F é a força máxima de tração. Segundo Lubomír Janovský (1999), a razão para elevadores acionados por tração de maior força estática T2, e menor força estática T1 nos cabos de suspensão situados junto a polia de tração, é dado pela seguinte fórmula: (T2/T1) ≤ e^(fα)) Sendo: T1 = ((Q + K/i)+m) * g Q = carga nominal do carro (kg), K = carga da estrutura do carro (kg), i = fator de cabeamento, m = massa dos cabos (kg), g = aceleração da gravidade (9,81m/s²). T2 = (Z/i)*g Sendo que: Z = massa do contrapeso (kg), I = fator de cabeamento, g = aceleração da gravidade (9,81m/s²). A NBR NM 207, determina a equação para o coeficiente de atrito na polia de tração.
Dos cabos na polia de tração é dado por: α) = 180º - ϕ Desse modo temos: TgΦ =1/ℎ A pressão específica dos cabos de tração nas ranhuras é um fator a ser considerado na polia de tração, segundo NBR NM 207. Assim, temos que: ρ =𝑇/(𝑛𝑑𝐷)4,5/𝑠𝑒𝑛 (α/2) (𝑛/𝑑𝐷)4,5/𝑠𝑒𝑛 (α/2)/ )*4,5 /𝑠𝑒𝑛/(α)/2) Onde: T = força estática nos cabos do carro ao nível da polia de tração, quando a cabine se encontra estacionada no nível mais baixo com sua carga nominal (N). n = número de cabos d = diâmetro dos cabos de suspensão (mm). D = diâmetro primitivo da polia de tração (mm). Pelo segmento da norma NBR NM 207, fica evidente que a pressão 66 específica não deve exceder o valor da equação ρmáx =(12,5 + 4Vc) / (1 + Vc) Onde: vc = velocidade nominal do carro (m/s)
Figura 7 – Polia fixa Retirado https://www.infoescola.com/mec anica/polias-roldanas Polias móveis: Ao contrário das polias fixas, os móveis, apresentam o eixo livre, deste modo possuem o movimento de rotação e translação. A polia móvel é responsável por realizar algumas atividades. Um exemplo é levantar objetos pesados. Além de que, quando uma polia móvel é colocada no sistema, a força fica reduzida a metade. Logo, isso é claramente uma vantagem; Em contraparte, quanto mais móveis, mais a demora na hora de erguer ou puxar o objeto, de maneira oposta as fixas, elas possuem um eixo livre, prontamente, possuem um movimento de rotação e translação. Em vista disto a força resistente deve ser equilibrada e se encontra no eixo da polia, enquanto a força motora é aplicada no extremo livre da corda, portanto, um comprimento maior da corda terá que ser puxado. Figura 8 – Polia Móvel Retirado de: https://www.infoescola. com/mecanica/poliasroldanas Talha simples: A talha exponencial, composta de um sistema de roldanas, é uma máquina simples. As roldanas fixas podem ser observadas no ponto de apoio do teto são importantes para inverter o sentido de aplicação da força. Observa também a presença de roldanas móveis no sistema, que são úteis pelo fato de diminuírem a intensidade da força necessária para levantar cargas mais
pesadas, esse sistema constituído de uma ou mais polias móveis, e uma fixa, é chamado de talha exponencial e seu princípio físico é relativamente simples. Figura 9 – Talha Simples Retirado de: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/talha -exponencial.htm Conjunto Polia/Correia: Figura 10 – Conjunto polia/correia Retirado de:https://www.engenharia360.com/wpcontent/uploads/2013/05/PoliaseCorreias.pdf As polias são peças cilíndricas, movimentadas pela rotação do eixo do motor e pelas correias. Os tipos de polia são determinados pela forma da superfície na qual a correia se assenta. Polia que transmite movimento e força é a polia motora ou condutora. Polia que recebe movimento e força é a polia movida ou conduzida. Material das polias: Os materiais empregados na confecção de uma polia são: ferro fundido, ligas leves, aços e materiais sintéticos. Os tipos de polias industriais são:
De acordo com as informações apresentadas no texto, podemos concluir que a polia, é algo que já é utilizado desde a antiguidade, porém com a vinda de Arquimedes que através de muitos estudos em Alexandria e durante sua vida, conseguiu-se entender e compreender como realmente a polia atuava em termos físicos, assim permitindo-o formular a teoria das polias, que o ajudou a superar diversos problemas relacionados a suspensão de corpos pesados que se apresentavam a ele; tendo um desses problemas sido retratado no texto, que nada mais era que mover o enorme navio Siracusia, a pedido de seu rei Hiero, tarefa qual Arquimedes superou ao utilizar de seus conhecimentos físicos aplicados com um sistema de polias, movendo assim, um enorme e pesado navio com uma força de modulo inferior. A polia é composta por ferro fundido, ligas leves, aços e materiais sintéticos, esta mesma possui aplicações como: polia fixa (possuindo seu eixo fixado a um ponto de apoio), ou, polia móvel (possui eixo livre, possibilitando movimentos de rotação e translação); ao longo do tempo surgiram outras aplicações para as polias, utilizando-se da associação dos dois tipos mencionados anteriormente, tornou-se possível a criação de novos sistemas de polias para superar, mais uma vez, os desafios que surgiram ao longo dos anos. Algum desses sistemas retratados acima, como por exemplo: Conjunto polia/correia ou Talha simples, atenderam as necessidades que se apresentaram à sociedade; além destes temos algumas polias que foram desenvolvidas para atender as indústrias, estas possuindo diversas funções para suprir as mais variadas necessidades industriais, como : Polia de aro plano, Polia de guia ou Polia para correia dentada. Desta forma, a polia tem se mostrado uma ferramenta de grande utilidade, e presente em diversas áreas de nossa vida, desde o setor primário (ao fornecer auxílio para sistemas agrícolas), no secundário (ao fazer parte de diversos processos de produção, máquinas e transporte), até o terciário onde um dos exemplos de sua utilidade está muito presente em nosso cotidiano, sendo os elevadores um ótimo exemplo da aplicação em larga escala do conhecimento físico da polia voltado para a locomoção de massas, valendo apena mencionar que não se aplica somente para o transporte de pessoas mas também de cargas. Bibliografia: https://www.edubcn.cat/rcs_gene/treballs_recerca/2015-2016-02-1- TR.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Andre_Assis5/publication/ 331982609_O_Metodo_de_Arquimedes/links/5c98e0f892851cf0ae9710c8/OMetodo- de-Arquimedes.pdf http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php? midia=pmd&cod=_pmd2005_i https://books.google.com.br/books? id=s3PTDwAAQBAJ&pg=PT29&dq=arquimedes+biografia&lr=&hl=pt- BR&source=gbs_selected_pages&cad=2#v=onepage&q=arquimedes %20biografia&f=false https://books.google.com.br/books? id=b_FutCkJvbUC&printsec=frontcover&hl=pt- BR&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false https://drive.google.com/file/d/0B17Zvw8zXbyJTVV4dDlrMXlMUkU/view https://www.engenharia360.com/wp-content/uploads/2013/05/ PoliaseCorreias.pdf https://www.escavador.com/sobre/6385295/Paulo-sergio-costa-lino http://www.infoescola.com/mecanica/polias-roldanas https://www.fis.unb.br/índex.php? option=com_content&view=article&id=258&Itemid=
