Sistemas de Vantagem Mecânica
Autor: Greilson lira | Publicado: 2016-07-24T18:49:00-07:00


&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Sistemas de Vantagem Mecânica

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Sistemas de vantagem mecânica... Será que isso
é realmente importante? A resposta é: SIM! E MUITO!

&nbsp;&nbsp; Chamamos de vantagem mecânica um sistema
geralmente montado com polias e cordas (podendo ser improvisado com mosquetões
no lugar das polias) que têm a função de multiplicar a força aplicada, dessa
forma dividindo o peso da carga, ou seja, é como se fosse uma alavanca que
usamos pra levantar algo que com nossa força seria difícil ou impossível. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;


&nbsp;&nbsp; Em situações onde ocorre a necessidade de
tencionar uma corda para uma tirolesa, levantar alguma mochila pesada, ajudar
um colega a subir a corda, ajudar a si próprio a subir, retirar uma vítima de
um poço ou espaço confinado, ou seja, sempre que tenhamos que aplicar uma força
maior que a nossa para tracionar alguma coisa, o mais inteligente é montar um
bloco de polias ou sistema de vantagem mecânica. &nbsp;Como funciona isso:







&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Vamos considerar que a massa da carga
seja 100 Kg. Observe a figura da esquerda: para que a carga suba, a força
aplicada deverá ser superior a 100 Kg, pois se aplicarmos exatamente 100 Kg a
carga não sai do lugar - vai ficar "neutra". Portanto, para que esta comesse
a subir, precisaremos aplicar uma força de aproximadamente 100,1Kg. Na figura
da direita temos uma polia, que está funcionando como desvio de direção, ou
seja, não se movimenta com a carga. Será que muda alguma coisa? Absolutamente,
não! aliás, só piora, pois além de não oferecer vantagem mecânica aumenta o
atrito gerado pela passagem da corda (pequeno, mas presente) e funciona
unicamente como desvio de direção, ou seja, ao invés de puxar de baixo para
cima, puxo de cima para baixo.


&nbsp;Conclusão
número 1= Polias fixas não oferecem vantagem mecânica, apenas mudança de
direção. Na figura acima temos um sistema 1:1 (lê-se 1 pra 1), ou seja, preciso
aplicar&nbsp;força superior a do peso da carga para que
essa se movimente. 





&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Vejamos essa outra figura: na da
esquerda temos uma polia móvel, ou seja, se movimenta com a carga; na figura da
direita temos a mesma coisa, porém a corda sai da polia de baixo e passa por
uma polia fixa, que faz unicamente o sentido da direção da tração mudar. Nos
dois casos temos um sistema 2:1 (lê-se 2 pra 1), ou seja, multiplico a força
aplicada por 2 / divido o peso da carga por 2, o que quer dizer a mesma coisa,
pois são inversamente proporcionais. Como o peso da carga é de 100 Kg, nesse
caso vou puxar 50 Kg, ou seja, a metade. E qual das opções é a melhor?
Logicamente a da esquerda, pois a corda sai direto da carga, sem passar pela
polia de mudança de direção que aumenta um pouco o atrito; aliás, na verdade
ocorre que teremos uma vantagem mecânica teórica, que é essa que transforma os
100 Kg em 50 Kg e a vantagem mecânica real, ou seja, se esse sistema for
avaliado por algum equipamento eletrônico (como um Dinamômetro), a vantagem
real seria aproximadamente 56Kg... por causa do atrito com a polia.




&nbsp;Conclusão número 2: Polias móveis oferecem
vantagem mecânica. Para sabermos qual é a vantagem mecânica do sistema, basta contar
quantas cordas saem da carga. Essa regra vale para Sistemas Simples, como os
apresentados neste post.





Agora pense:
qual sistema tem acima? Quantas cordas saem da carga?&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3; esse Sistema 3:1 (3 pra 1), ou Sistema
em "Z", por causa da letra "Z" que é formada. Ele divide o
peso da carga por 3 ou multiplica a força aplicada por 3, entenda como quiser.
O que podemos fazer para deixar esse bloco mais "limpo"? ao invés de
utilizarmos duas polias simples em cima podemos usar uma dupla! Economizamos um
mosquetão, e fica a mesma coisa, conforme figura abaixo:





&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Continuamos com um sistema 3:1, ou em
"Z", agora mais organizado, liberando um mosquetão, Se quiser mais um
mosquetão livre, prenda o nó junto com a polia de baixo.




&nbsp;Conclusão número 3: Sempre que o nó estiver na
carga, o sistema será ímpar (1:1, 3:1, 5:1...). Sempre que o nó estiver na
ancoragem, o sistema será par (2:1, 4:1, 6:1...); mantenha sempre os sistemas
simples e seguros!



Da esquerda
para a direita: 2:1, 3:1, 4:1 e 5:1 - perceba que todos estão sem a última
polia fixa, que faz a mudança de direção; se desejarmos que o sentido de tração
seja de cima para baixo e não de baixo para cima, como nas ilustrações, basta
acrescentarmos essa polia simples, como no exemplo abaixo (sistema 3:1, com
desvio de direção e nó preso no mesmo mosquetão da carga):






&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Uma coisa muito importante na hora de
decidir qual sistema montar: qual a altura útil do sistema? ou seja, quantos
metros de profundidade (no caso de um poço) eu consigo alcançar? A resposta é:
depende do sistema montado e da quantidade de corda disponível. Por exemplo: se
eu preciso resgatar uma vítima que caiu num poço de 20 metros de profundidade
com uma corda de 50 metros não é possível utilizar um sistema 4:1, pois 4
(vantagem mecânica do sistema) x 20 (profundidade do poço) = 80, ou seja, será
necessário um mínimo de 85 metros de corda (80 metros de corda distribuída nas
4 vias do bloco de polias mais 5 metros para uso do socorrista como nós, etc).
Nesse caso o sistema mais recomendado seria um 2:1, pois 2 x 20 = 40, ou seja,
40 metros de corda vão ficar distribuídos no bloco de polias e irá sobrar 10
metros para uso do socorrista. Veja a figura abaixo:





Conclusão
número 5: Tenha certeza de que o bloco de polias irá chegar ao fundo do poço ou
espaço confinado e se a quantidade de corda disponível permite a montagem do
sistema escolhido.




&nbsp;&nbsp;Agora
temos um poço com 20 metros. É evidente que nossos 35 metros de corda não
funcionaria em um sistema 3:1 estendido, portanto agora vamos precisar montar
um sistema REDUZIDO porque a polia inferior ficará em um espaço curto
aproveitando melhor a quantidade de corda disponível, conforme a ilustração
baixa:





&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;Perceba que a captura de progresso
continua na mesma corda, ou seja, a primeira que sai da carga, e mantemos os 35
metros de corda. O que vai acontecer agora é o seguinte: conforme você vai
puxando e a carga vai subindo, vai chegar um momento em que as polias
encostarão uma na outra e você deverá deixar a carga cair nos nós prussik,
liberando assim a polia inferior para podermos leva-la novamente o mais perto
possível da carga (chamamos isso de "resetar"), e puxar novamente,
sucessivamente até a carga chegar onde desejamos. 




&nbsp; Os sistemas apresentados nesse post são
SISTEMAS REDUZIDOS, indicados quando a quantidade de corda disponível é
insuficiente para montarmos um sistema ESTENDIDO. Veja mais exemplos de
sistemas reduzidos:







&nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;Sistemas estendidos-&gt; mais facilidade
e agilidade na operação pois não há necessidade de resetar o bloco; dependendo
do tamanho do bloco e do sistema de vantagem mecânica escolhido é necessário
uma grande quantidade de corda;




&nbsp;&nbsp; Sistemas reduzidos-&gt; só podem ser montados
em sistemas ímpares (3:1, 5:1, 7:1...), pois a extremidade da corda ficará
sempre na carga; vantagem: podemos utilizar quando a quantidade de corda não é
disponível como em sistemas estendidos; desvantagem: perde-se algum tempo
resetando o sistema até que a carga chegue onde desejamos.






bloco de
polias para resgate de trabalhador suspenso em andaime ou estrutura metálica;