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Relatorio Roldanas
Tipologia: Provas
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Avenida Nestor de Melo Pita Nº 535 Centros Amargosa Bahia - Brasil 45.300-
Amargosa-Ba
2011
Ao longo de sua história, o ser humano procurou melhorar suas condições de trabalho, principalmente no que se refere à redução de seu esforço físico. Para isso, o homem utilizou, inicialmente, meios auxiliares que lhe permitissem realizar trabalhos de modo mais fácil e com o menor gasto possível de sua força muscular. Esses primeiros meios foram à alavanca, a roda (roldana) e o plano inclinado que, por sua simplicidade, ficaram conhecidos como máquinas simples.
Desde que máquinas são usadas para exercer uma grande força pela aplicação de uma força menor, uma máquina pode ser vista como tendo uma vantagem de força ou vantagem mecânica. Para uma dada força resistente, a quantidade de força aplicada dependerá do tipo da máquina e da quantidade de atrito presente.
Se uma máquina simples eleva um peso W através de uma altura h pela aplicação de uma força F a qual é movida através de uma distância d , na ausência de perdas por atrito o trabalho realizado W ⋅ h é igual ao trabalho fornecido F ⋅ d. Havendo atrito, tem-se W ⋅ h ≠ F ⋅ d e, portanto, W / F ≠ d / h.
Os parâmetros que se seguem são alguns dos utilizados na avaliação mecânica de uma máquina simples.
Foi montado o sistema de roldanas 1, apresentada na figura 1 abaixo.
Em seguida foi pendurada uma massa de aço (50,0 ± 0,1 g) em uma ponta do fio, na outra extremidade do fio, prendemos o dinamômetro e fazemos ficar paralelo com a mesa. Puxamos verticalmente a ponta do fio da esquerda para a direita e observamos o deslocamento e a altura por ele percorrido além da força exercida para elevar a massa do aço por uma certa altura. Coletamos os dados e registramos. No segundo procedimento, acrescentamos uma roldana móvel ao sistema de acordo com a figura 2. E seguimos o mesmo processo do sistema 1, porém a massa de aço com (100,0 ± 0,1 g) e o acréscimo da massa da roldana móvel.
Para determinarmos a Vantagem Mecânica Ideal (VMI) do sistema 1 de roldana mediu-se uma primeira posição d¹ = 25,5 cm no porta-peso e mediu-se o deslocamento na vertical h¹ = 0,0 cm no peso P em relação à base. Em seguida, com o sistema deslocado para outra posição mediu-se a altura d² = 16,5 cm e no porta-peso e o deslocamento na vertical h² = 9,0 cm com alturas relativas ao mesmo referencial. Como a VMI é a relação entre o descolamento d realizado pela força F e o consequente deslocamento vertical h produzido na carga W.
Sistema 1:
Para determinarmos a Vantagem Mecânica Ideal (VMI) do sistema 2 seguimos o mesmo processo do sistema 1
Sistema 2:
Sistema1: Sistema 2: d¹ 25,5 ± 0,1cm 0,0 ± 0,1 cm d² 16,5 ± 0,1cm 20,0 ± 0,1 cm ∆d (^) 9,0 ± 0,1 cm 20,0± 0,1 cm h¹ 0,0 ± 0,1cm 25,0 ± 0,1 cm h² 9,0 ± 0,1cm 15,0 ± 0,1 cm ∆h (^) 9,0 ± 0,1cm 10,0 ± 0,1 cm
∆d = |d² - d¹| (Distância do centro da roldana fixa até a ponta do fio). ∆h = |h² - h¹| (Altura da mesa até a base da porta peso).
Foi calculado o valor:
W = (Módulo da Carga). F = (Força Necessária para elevar a carga).
ηv = (Rendimento verdadeiro).
Sistema 1 Sistema 2 VMI 1,0 2,
