Está escrito em lendas que um único homem moveu um navio de guerra inteiro cheio de soldados usando um sistema de polias. Ao longo da história, polias e alavancas fizeram um trabalho leve de levantar e mover as coisas. Muitas máquinas e ferramentas modernas continuam a usar os princípios dessas máquinas simples. Guindastes gigantes levantam milhares de toneladas usando os princípios das polias, enquanto ferramentas simples como carrinhos de mão e alavancas empregam os princípios da alavanca. Alavancas e polias oferecem vantagens aos seus usuários.

Mecânica

A vantagem mecânica descreve a extensão em que uma máquina simples multiplica a força que é exercida sobre ela. Alavancas e polias proporcionam vantagem mecânica aos usuários. As pessoas podem reduzir a quantidade de esforço necessária para levantar e mover as coisas usando alavancas e polias. A vantagem mecânica é expressa por números, com um não igualando nenhuma vantagem além de mudar a direção em que a carga se move. Uma vantagem mecânica de dois significa que a máquina duplica o esforço da pessoa. Você pode aumentar a vantagem mecânica em múltiplos de dois. Você pode mudar a vantagem mecânica que as alavancas e polias oferecem, alterando a forma como elas são configuradas.

As polias possuem rodas com ranhuras e cordas ou cabos que se encaixam nas ranhuras. As polias são fixas ou móveis e simples ou múltiplas. Polias móveis e múltiplas têm uma vantagem mecânica de duas ou mais, dependendo de quantas polias você usa.

As alavancas proporcionam uma vantagem mecânica pela forma como a carga é posicionada sobre elas em comparação com as localizações do fulcro e da polia. esforço. Você expressa a vantagem mecânica das alavancas determinando a relação entre o comprimento da alavanca no lado do esforço do fulcro comparado com seu comprimento no lado da carga.

Vantagem mecânica ideal

Engenheiros e físicos usam fórmulas para calcular a vantagem mecânica ideal de uma polia ou alavanca. Os resultados de seus cálculos são apenas teóricos porque não levam em conta condições do mundo real, como temperatura e umidade, e como essas variáveis ​​afetam a vantagem mecânica.

Vantagem mecânica real

Você pode usar fórmulas para expressar a vantagem mecânica real de uma configuração de polia ou alavanca. Essas fórmulas levam em consideração variáveis ​​como energia perdida por fricção.

Direcional

Polias fixas não dão ao usuário nenhuma vantagem mecânica, mas dão ao usuário a capacidade de mover a carga uma direção diferente da direção em que a força é aplicada. Uma pessoa pode usar essa configuração para elevar uma carga igual à sua força do solo até a segunda história de um edifício, permanecendo no solo.

Ao usar uma alavanca, quanto mais próxima a carga estiver do fulcro, o menor esforço necessário para mover a carga. No entanto, a carga não se move muito longe na direção desejada. Se você quiser mover a carga mais longe, você deve mover o fulcro para mais longe da carga. Isso requer mais esforço para mover a carga.