A polia, amplamente conhecida como uma das “máquinas simples”, foi uma das primeiras máquinas já utilizadas pelo homem. A polia consiste em uma roda presa ao eixo, e ao redor da roda uma corda é presa para levantar e mover objetos pesados. Roldanas permitem que você mude a forma como as coisas funcionam, como puxar uma corda para levantar uma caixa. Existem vários tipos de polias: fixas, móveis ou duplas.
Etapa
Método 1 de 3: mantendo as polias simples
Etapa 1. Prepare o equipamento necessário
Uma polia é um mecanismo simples e pode ser uma ótima maneira de ensinar às crianças certos conceitos, como força, gravidade e eficiência. Se quiser fazer uma polia simples, prepare o equipamento mencionado a seguir. Você pode substituir itens que não existem por outros itens. Isso será discutido mais tarde.
- Cabide de arame
- Fio, corda ou cabo (pelo menos 3 m)
- Uma bobina de madeira, como a que se usa para enrolar o fio (com um furo no meio)
- Despesas de teste (por exemplo, uma garrafa de leite cheia pela metade, um livro, um pedaço de cachimbo, etc.)
Etapa 2. Corte o fio na parte inferior do cabide, bem no meio
Estique-o para que possa inserir uma bobina de madeira, que funcionará como uma polia, no centro do arame. O gancho na parte superior do cabide pode ser segurado ou pendurado no teto para permitir que a polia fique por conta própria. Se você não tiver cabides, pode usar:
- Espetos, pregos ou gravetos longos que você pode segurar em cada extremidade.
- A corda é enfiada na bobina e amarrada no topo.
Etapa 3. Insira a extremidade exposta do fio na bobina
Estique cuidadosamente o fio cortado e enfie a bobina em um cabide. Se você não dobrar muito o fio, será mais fácil inserir a bobina enquanto mantém o fio na posição. Se você não conseguir encontrar uma bobina de madeira, tente estes itens:
- Rodas de polia prontas podem ser compradas na maioria das lojas de ferragens por cerca de $ 50.
- As rodas de polia podem ser encontradas em conjuntos de brinquedos, como blocos de construção de Lego.
- Um carretel de fita como o usado para embrulhar presentes.
- Um rolo de papel higiênico ou um rolo de guardanapos de papel (em caso de emergência).
Etapa 4. Feche o fio suspensor para prender a bobina
Você pode ter que dobrar o fio ao redor da bobina, apenas dobre-o levemente para segurar a bobina no lugar se a bobina for muito pesada para o fio. Você pode fazer isso empurrando as duas extremidades do cabide para mais perto até que tenham apenas metade do comprimento inicial. Em seguida, dobre as duas pontas para que a bobina não passe por elas.
Etapa 5. Passe a corda sobre a polia
Esta etapa é muito simples. Você só precisa colocar a corda na polia. Quando você puxa uma das pontas da corda, a outra ponta encurta à medida que sobe.
Se você quiser fazer muitos experimentos com roldanas, pode prender um pequeno gancho de metal em uma extremidade da corda, permitindo que você pendure e teste diferentes cargas com facilidade
Etapa 6. Pendure o sistema de polia e certifique-se de que a roda da polia pode girar suavemente
Pendure um gancho de cabide em cima para que a bobina e a corda pendam e girem facilmente. Você também pode pedir a um amigo para segurar o gancho do gancho. Se estiver usando um pedaço de pau ou toalha ao redor da bobina, você pode colocar as duas cadeiras próximas uma da outra e equilibrar os pinos sobre as duas costas.
Etapa 7. Amarre um peso em uma das pontas da corda
A polia facilita o trabalho, distribuindo a carga e a força ao longo dos “diferentes” lados do cabo criado pela polia. As polias também permitem que você levante coisas com mais facilidade, basta puxar a corda para baixo e usar a gravidade para ajudar. Sinta o peso do objeto que você está experimentando (mamadeira meio cheia, livro grosso, etc.) antes de tentar levantá-lo com uma roldana para poder fazer comparações.
Se sua escola tem um medidor de força, use-o para testar e registrar o peso antes de usar a polia
Etapa 8. Puxe uma extremidade da corda para levantar o peso facilmente
Mesmo as polias apertadas (as rodas não giram suavemente, as cordas ficam presas, etc.) permitem que você levante os livros com mais facilidade. Qual é a razão? Isso porque, ao puxar a corda para baixo, você se move com a gravidade, tornando o movimento mais eficiente. Mesmo o conjunto mais complexo de polias, conhecido como "bloquear e atacar" (um sistema de duas ou mais polias com uma corda ou cabo roscado entre elas) permite que uma pessoa levante um carro sozinha, embora você precise da ajuda de várias polias usados juntos. Pese a carga com a ajuda de um medidor de força para ver como a polia facilita o levantamento das coisas.
Etapa 9. Faça a si mesmo algumas perguntas enquanto ajusta a polia para testar seu experimento
O que acontece se a corda for mais longa? E se você usar uma polia maior ou menor? As polias ensinam muito sobre forças, gravidade e máquinas. O que você pode aprender? Concentre-se em encontrar maneiras de melhorar a eficácia da polia para testar como cada componente da polia funciona.
- O que aconteceria se você adicionasse duas ou mais polias ao sistema e passasse uma corda por elas? Seria mais fácil para você levantar pesos ou mais difícil? A resposta é mais fácil.
- O peso está sendo levantado na mesma proporção que você puxa a corda? A resposta é sim; O comprimento da corda permanece o mesmo, então os comprimentos em ambos os lados da polia sempre aumentarão no mesmo número.
Método 2 de 3: Fazendo uma polia fixa
Etapa 1. Escolha um local de montagem que seja forte o suficiente para suportar o peso no teto
Você precisa aparafusar as polias nas vigas ou nas vigas do telhado, não na placa de gesso. A polia foi projetada para facilitar o manuseio de objetos pesados, mas todo o peso deve ser suportado por parafusos presos ao teto. Se você não sabe como encontrar o local certo para a instalação da polia, talvez você possa contratar um profissional para instalar a polia.
Etapa 2. Compre um sistema de polia fixa simples
Claro que você pode fazer suas próprias rodas de polia, comprando eixos e estruturas de montagem para se adequar ao tamanho das rodas e eixos. No entanto, as rodas e quadros de montagem prontos custam menos de IDR 150.000, não compensando o esforço para fazer o seu próprio. Os sistemas de polia prontos para uso têm todos os componentes medidos e testados para garantir que funcionem corretamente.
Etapa 3. Instale o eixo pelo centro da roda
Se a roda da polia não estiver equipada com um eixo que possa ser facilmente instalado no ponto de montagem, você terá que inserir o eixo manualmente. Você pode simplesmente enroscá-lo na roda, aplicando uma pequena quantidade de óleo para todos os fins (por exemplo, WD40) para soltá-lo.
Etapa 4. Prenda o eixo ao teto com a ajuda dos parafusos incluídos
Fixe o eixo à parede ou teto usando as ferramentas adequadas. Normalmente, você precisará usar um martelo e pregos para prender o eixo ao local de instalação ou usar uma broca e parafusos longos para sistemas que suportam mais peso. Novamente, se você não se sentir confortável em fazer isso sozinho, entre em contato com um profissional ou amigo com experiência no assunto.
Freqüentemente, um “bloco” ou polia fixa terá um gancho. Nesse caso, você pode simplesmente prender o anel de parafuso ao teto e prender o gancho do sistema de polia ao anel
Etapa 5. Certifique-se de que a roda pode girar livremente
A roda deve ser capaz de girar sem enfrentar obstáculos. Aperte todos os parafusos com cuidado para que nenhuma peça balance e aplique uma pequena quantidade de lubrificante nas peças móveis em caso de atolamento.
Etapa 6. Insira a corda sobre a polia
Você deve passar a corda ao longo dos “trilhos” ou entre as ranhuras no topo da roda. Certifique-se de que a alça está presa à metade superior.
Etapa 7. Pendure um peso em uma extremidade da corda ou prenda um gancho para fazer uma polia que pode ser usada repetidamente
Pegue a ponta da corda que não vai ser puxada e amarre um peso. Você pode amarrar objetos diretamente com barbante ou fazer ganchos simples.
Etapa 8. Teste a polia
Puxe a outra ponta da corda e deixe a polia mudar a direção da força. Se a polia estiver funcionando corretamente, você deve ser capaz de levantar o objeto até o eixo.
Método 3 de 3: fazer polias duplas (em movimento)
Etapa 1. Projete primeiro o sistema de polia
Um sistema de polia é uma ótima maneira de levantar objetos pesados com o mínimo de força possível, mas deve ser instalado corretamente para operar. Encontre o diagrama certo online porque você pode encontrar todos os tipos de polia imagináveis lá. Você deve conhecer as diferenças entre cada sistema de polia para entender o diagrama:
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Polia fixa:
A roda do mecanismo girou, mas o resto não se moveu. A corda passa pelo topo da roda. Você puxa uma extremidade para baixo e a outra para cima. Existe um eixo no centro da roda.
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Polia móvel:
A polia tem um gancho no meio, sem eixo. Portanto, esse tipo de polia quase sempre é usado com outras polias. Conforme você puxa a corda, a área ao redor da polia diminui, permitindo que você levante e reduza o peso e o comprimento da corda. A carga que deve ser levantada geralmente é presa ao gancho.
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Polia Dupla:
Vamos dar um exemplo e imaginar uma tela do PowerPoint suspensa. Você puxa a corda de um lado, mas os dois lados sobem ao mesmo tempo porque a mesma corda está presa a ambos os lados. A corda passa pelo lado esquerdo, depois para a direita, depois volta para a polia dupla à esquerda, onde você puxou a corda.
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Sistema de bloqueio e ataque:
Este tipo de mecanismo se refere a uma série de polias e cordas que você usa, e neste sistema a corda passa pela mesma polia 2 a 4 vezes. Em geral, tais mecanismos são fornecidos com instruções de montagem específicas.
Etapa 2. Certifique-se de ter uma plataforma segura para colocar as polias
Todo o mecanismo deve ser montado em uma coluna de suporte ou treliça. Se você não tem esse tipo de facilidade para prender as polias com segurança, pode construir uma plataforma. Monte os dois sistemas de polia em uma placa 2x4. Esta construção é conhecida como sistema de “bloco vertical” porque possui uma posição fixa para formar uma polia fixa. Em seguida, prenda com segurança as placas ao teto ou telhado. Instale-o aproximadamente 30 cm acima da placa 2x4 padrão.
A prancha 2x4 deve estar alta o suficiente, um pouco acima da posição onde se deseja levantar o objeto com a polia dupla
Etapa 3. Monte a polia na placa ou teto de acordo com as instruções no diagrama
Para este exemplo, você pode usar o sistema em forma de M dual mais comum. Para isso, instale as polias em linha, com as duas polias fixas na parte externa e a polia móvel no meio. No entanto, a polia móvel não é fixada ao teto, mas é mantida no lugar por uma corda. Por enquanto, alinhe as duas polias fixas e aparafuse-as.
- Certifique-se de usar o nível, a régua e as medidas corretas para garantir que as duas polias estejam niveladas.
- Deve haver uma distância igual entre cada polia fixa e a polia central.
Etapa 4. Enrole a corda na parte inferior da polia móvel
Comece a enrolar a corda em torno da terceira polia, que não está presa à prancha. Este sistema é conhecido como bloco móvel. A corda passa pela parte inferior da roda e a maioria das polias móveis tem pequenas abas de metal que evitam que a corda escorregue.
Etapa 5. Insira a corda nas outras duas polias
Enrole cada lado da corda nas outras duas polias. Agora, a polia móvel ficará suspensa no topo das duas polias fixas. A corda ficará no topo de cada polia fixa e na parte inferior da polia móvel.
A corda deve formar um "M". A corda descerá de cada extremidade da polia que está na borda e através da parte inferior da polia móvel que está no meio
Etapa 6. Pendure o objeto que deseja levantar na polia móvel
Pendure o item que você deseja levantar na parte inferior da polia móvel, prendendo-o ao gancho. Você pode ter que usar um banco ou segurar a corda para evitar que ela seja puxada para baixo, se não for longa o suficiente.
