Este artigo explica o que é um sistema de polias e para que é utilizado. Além disso, são apresentados os diferentes tipos de sistemas de polias.
O que é um sistema de polias?
Um sistema de polias é a combinação de múltiplas polias para obter maior vantagem mecânica. Simplificando, um sistema de polias é um conjunto de polias combinadas de forma eficiente de forma a reduzir a força necessária para levantar uma carga.
Portanto, um sistema de polias permite que uma carga seja movida com muito menos esforço do que se a carga fosse levantada sem polias. Assim, um sistema de polias permite mover confortavelmente um objeto pesado.
Logicamente, um sistema de polias tem uma vantagem mecânica maior do que uma polia única, portanto, o sistema de polias facilita o levantamento de uma carga em comparação com uma polia única.
Por exemplo, um elevador normalmente usa um sistema de polias e pesos para subir e descer. Assim, a vantagem mecânica do sistema de polias deve ser suficiente para vencer o peso do elevador e das pessoas que possam estar no seu interior.
Tipos de polias
Embora existam vários critérios para classificação de polias, elas geralmente são separadas em três tipos: polias fixas, polias móveis e talhas. Cada tipo de polia é explicado abaixo.
Polia fixa
Uma polia fixa é um tipo de polia que permanece estacionária durante o uso. Ou seja, uma polia fixa é usada para transmitir força estaticamente.
A principal característica das polias fixas é que não apresentam vantagem mecânica, portanto a força aplicada é igual ao peso da resistência. Porém, permitem alterar a direção e direção da força aplicada, facilitando o levantamento da carga.
polia móvel
Uma polia móvel é uma polia que se move durante a operação. Simplificando, uma polia móvel é um tipo de polia que não fica estacionária quando em uso.
Normalmente, as polias móveis têm uma extremidade fixa e a outra móvel, permitindo que se movam quando uma força é aplicada para superar a carga suspensa em seu eixo.
A principal característica das polias móveis é que oferecem uma vantagem mecânica, ou seja, reduzem o esforço necessário para levantar uma carga. Concretamente, a polia móvel reduz pela metade a força que deve ser exercida.
Guindaste
Uma talha , também chamada de talha , é uma máquina composta por duas ou mais polias e um cabo que passa por todas as polias da talha. A talha é um tipo de polia usada para levantar cargas pesadas aplicando uma força muito menor.
Portanto, a principal característica da talha é que ela apresenta grande vantagem mecânica. Ou seja, reduz significativamente o esforço que deve ser feito para mover um objeto com peso significativo. É por isso que este tipo de polia é tão amplamente utilizado no setor de engenharia.
A forma como uma talha funciona é combinar diferentes polias de forma a reduzir a força que deve ser exercida para levantar um peso. O operador simplesmente precisa colocar a carga no gancho da talha, aplicar uma pequena força e mover a carga com a talha.
Características dos sistemas de polias
Um sistema de polias possui três características importantes que definem o grau de sua utilização. Essas características dos sistemas de polias são vantagem mecânica, vantagem de velocidade e eficiência.
Assim, esses parâmetros do sistema de polias são calculados pelas seguintes fórmulas:
- A vantagem mecânica (VM) de um sistema de polias é a relação entre a carga levantada e o esforço fornecido. Ou seja, a vantagem mecânica é calculada dividindo o peso do corpo levantado pela força aplicada para movimentar esse corpo.
- A vantagem de velocidade (VV) de um sistema de polias é a relação entre a velocidade alcançada pela carga e a velocidade do ponto onde a força é exercida. Da mesma forma, o valor da vantagem de velocidade coincide com o quociente entre o deslocamento realizado pela carga e o deslocamento do ponto de aplicação da força.
- A eficiência (e) de um sistema de polias é a razão entre o trabalho útil utilizado pelo sistema de polias e o trabalho fornecido, este parâmetro indica portanto a relação entre a energia fornecida ao sistema de polias e a energia que ele utiliza. Embora a eficiência de um sistema de polias seja alta (em torno de 0,98), será sempre menor que 1, pois há perdas por atrito.
