Um sistema de polias facilita a elevação de um objeto do que a elevação manual do peso morto. Uma única polia muda essencialmente a direção da tração ou força aplicada. Quando uma pessoa usa duas ou mais polias em um sistema, o sistema também multiplica a força aplicada, além de mudar sua direção. Com uma polia fixa e uma móvel em um sistema, ela basicamente dobra o peso da carga que você pode levantar sem a ajuda de outra pessoa, com base no peso que você pode levantar.
A polia: uma máquina simples
Como uma das seis máquinas simples, a polia tem dois braços iguais e opera em um ponto de apoio como a alavanca, embora seja uma roda com aros em um eixo rosqueado por uma corda. Uma única polia pendurada no teto com uma corda enrolada em sua roda permite que você levante uma caixa no chão até uma mesa ou mais, usando apenas metade da força necessária para levantá-la com as mãos.
Uma vantagem mecânica
Máquinas simples como a polia oferecem uma vantagem mecânica, essencialmente tornando-o mais forte do que na vida real. Os físicos quantificam o trabalho que o sistema realiza calculando a vantagem mecânica em Newtons, em homenagem a Sir Issac Newton, o criador das leis do movimento. São necessários 1 newton para mover 1 quilograma de massa à taxa de 1 metro por segundo ao quadrado na direção da força aplicada. Para calcular a vantagem mecânica de uma polia, divida a força de saída, o peso da carga pela força de entrada e a força necessária para elevar a carga.
Uma polia fixa e uma móvel
Enquanto estiver usando apenas uma polia exige que você use apenas metade da força necessária para levantar uma carga manualmente, uma polia fixa combinada em um sistema com uma polia móvel, essencialmente dobra a força aplicada para levantar ou mover o objeto. Por exemplo, se você tiver um objeto que pesa 100 N, basta levantar o objeto neste sistema de polias para aplicar 50 newtons de força. O MA deste tipo de sistema é igual a dois.
Um sistema de polias
Enquanto uma única polia permite mover uma carga com metade da força necessária, um sistema de polias aumenta a vantagem mecânica pelo número polias e os comprimentos de corda que suportam a carga. O número de cordões que suportam a carga em um sistema de múltiplas polias corresponde basicamente à vantagem mecânica do sistema. Por exemplo, se você tiver duas polias fixas e duas móveis, quatro comprimentos de corda suportam a carga com uma vantagem mecânica de quatro. Uma carga de 100 N exigiria 25 newtons de força aplicados para levantá-la.