Uma polia de bloco e tackle é uma máquina que reduz bastante a quantidade de força necessária para mover ou levantar um objeto, como uma caixa pesada. Uma polia padrão é composta de uma única roda em um eixo com uma corda passando sobre ela. Por si só, uma polia só pode alterar a direção de uma força aplicada a um objeto. Um sistema de polias trabalhando em conjunto pode formar um bloco e um tackle, que multiplica a força além de alterar a direção da força, o que significa que menos força é necessária para mover um objeto. O grau em que o bloco e o equipamento multiplicam a força é sua vantagem mecânica.

Função

Blocos e equipamentos são freqüentemente usados ​​em áreas onde não há maquinaria pesada disponível e a energia humana deve ser substituída. Na antiguidade, blocos e equipamentos foram usados ​​em projetos de construção para movimentar cargas pesadas. Na era moderna, eles são usados ​​com freqüência em barcos, onde seria impraticável ter um guindaste ou outra máquina de elevação pesada.

Levantar com uma polia

Se estivéssemos tentando levantar um 200 lb. engradado do chão para as vigas de um prédio, nós poderíamos fazê-lo usando uma roldana simples. Colocamos uma polia nas vigas e passamos uma corda por ela, prendendo uma ponta da corda na caixa. Ao puxar a outra extremidade da corda (a parte de transporte), poderíamos levantar a caixa para dentro das vigas. Neste sistema, cada vez que puxamos a corda um pé com 200 libras. de força, nós levantamos a caixa de um pé. Levantar com qualquer coisa menos de 200 libras. de força não vai mover o nosso caixote de 200 libras.

Levantando com um bloco e atacar

Se, em vez de anexar a corda diretamente para o engradado, passamos através de uma polia nova anexada a a caixa e, em seguida, anexado o final da corda para as vigas, teríamos um bloco e atacar. Agora, cada vez que puxávamos a extremidade livre da corda, a corda teria que viajar entre as vigas e a caixa duas vezes. Nós teríamos que puxar dois pés na corda para levantar o caixote um único pé. No entanto, nós só teríamos que puxar com 100 libras. of force.

Vantagem mecânica

Essa disparidade entre a quantidade de força necessária para mover um objeto e o peso do objeto é a vantagem mecânica do bloco e do tackle. Isso é o mesmo que a disparidade entre a quantidade de corda que puxamos e a distância percorrida pelo objeto. Para calcular a vantagem mecânica, podemos dividir o peso do objeto sendo levantado pela força necessária para levantá-lo ou podemos dividir a quantidade de corda que temos que puxar pela distância que o objeto se move. Para encontrar a vantagem mecânica de nossa máquina pelo primeiro método, dividiríamos o peso da caixa, 200 libras, pela quantidade de força necessária para erguê-lo, 100 libras, dando-nos uma vantagem mecânica de dois. Dividindo a quantidade de corda que levamos de cada vez, 2 pés, pela distância que a caixa se eleva, um pé nos dá a mesma resposta. Como regra geral, o número de comprimentos de corda entre as duas polias em um bloco e tackle corresponde à vantagem mecânica da máquina. Em nossa máquina, a corda passa da polia superior para a polia inferior e de volta para as vigas: dois comprimentos de corda nos dão a vantagem mecânica de dois.

Força e trabalho

um bloco e tackle diminui a quantidade de força necessária para mover um objeto, não altera a quantidade de trabalho. Por exemplo, um bloco e tackle com uma vantagem mecânica de quatro lhe permitirá levantar um objeto de 4 lb com apenas 1 lb. de força. No entanto, também exigirá que você puxe 4 pés de corda para levantar o objeto com um pé.

Fricção

Quando qualquer objeto se move contra outro objeto, parte da energia do objeto em movimento é perdida para atrito . Em um bloco e equipamento, algum atrito nas polias reduzirá a vantagem mecânica da máquina. Para incluir o atrito em um cálculo da vantagem mecânica de um bloco e equipamento, divida o peso do objeto levantado pelo peso necessário para levantá-lo.