MAIS SEGURANÇA - segurança do trabalho - 13/08/2020
No trabalho em altura e em espaços confinados, muito se ouve falar de polias e roldanas.
Pode ser qualquer uma?
As duas são a mesma coisa?
Elas têm a mesma função? Polias e roldanas são dispositivos mecânicos, usados para melhorar a comodidade de trabalho e/ou reduzir a força necessária, para deslocar objetos mais pesados.
Um fato curioso é que, segundo historiadores, as roldanas foram usadas pela primeira vez por Arquimedes (287 a.C. - 212 a.C.), para deslocar um navio. É interessante mencionar também que a polia é um dos variados tipos de mecanismos simples, enquanto uma roldana, na realidade, é parte do sistema da polia. Para ser mais exato, a roldana é a roda encaixada dentro da polia, e é exatamente nesta peça que a corda, cabo de aço ou corrente se encaixam.
As polias ou roldanas servem para mudar a direção e o sentido da força com que puxamos um objeto (força de tração).
Elas podem facilitar a realização de algumas tarefas, dependendo da maneira com que são interligadas.
Temos dois tipos de polias, podendo ser fixas ou móveis:
Polia Fixa
A polia fixa serve apenas para mudar a direção e o sentido da força. Ela é muito utilizada para suspender objetos.
Polia Móvel
A polia móvel facilita a realização de algumas tarefas, como levantar algum objeto pesado. A cada polia móvel colocada no sistema, a força fica reduzida à metade. Esta é uma vantagem. Mas também temos a desvantagem: quanto mais polias móveis, mais demora a erguer ou puxar o objeto. As polias móveis são muito utilizadas em oficinas, para erguer o motor do carro.
Roldanas Fixas
A roldana fixa tem o eixo preso em algum ponto de apoio. Portanto, apresenta apenas movimento de rotação, não sendo possível o movimento de translação.
Elas modificam apenas o sentido e a direção da força motora que equilibra o peso. Desta forma, são utilizadas para tornar mais cômodo o trabalho de puxar um objeto.
Nas roldanas fixas, não verificamos redução no esforço necessário para movimentar um objeto. Sendo assim, o módulo da força motora será igual ao módulo da força resistente (peso da carga a ser transportada).
Exemplo
Determine o valor da força motora necessária, para levantar um corpo à altura de 10cm, utilizando uma roldana fixa. Considere que o peso do corpo é igual a 100 N.
Solução
Como na roldana fixa o módulo da força motora é igual à força resistente, que, neste caso, é a força peso, então o valor será igual a 100 N.
Na imagem abaixo, apresentamos o esquema das forças que atuam neste movimento.
Observe que, ao deslocar o corpo 10cm, a corda também se deslocará 10cm (0,1m), conforme mostrado na figura.
Note que, no ponto onde a roldana está presa, age uma força igual à soma das forças resistente (peso) e motora. Desta forma, no exemplo acima, o ponto de sustentação da roldana deve ser capaz de suportar uma força de 200 N.
Roldanas Móveis
Diferente das roldanas fixas, as móveis possuem o eixo livre. Desta maneira, possuem movimento de rotação e também de translação.
A força resistente, que deve ser equilibrada, encontra-se no eixo da roldana, enquanto a força motora é aplicada no extremo livre da corda.
A grande vantagem do uso das roldanas móveis é que reduz o valor da força motora necessária para movimentar um determinado corpo. Entretanto, um comprimento maior de corda deverá ser puxado.
Exemplo
Determine o valor da força motora necessária para levantar um corpo à altura de 10cm, utilizando uma roldana fixa associada a uma roldana móvel. Considere que o peso do corpo é igual a 100 N.
Solução
A polia fixa, conforme vimos, modificará apenas o sentido e a direção da força motora, não alterando seu módulo. Contudo, ao incluir uma roldana móvel, o valor da força motora será reduzido pela metade, conforme indicado no esquema abaixo:
As polias podem ser móveis, quando apresentam movimento de translação, ou fixas, quando não possuem este movimento. Na prática, é muito comum utilizar a associação desses dois tipos de roldanas. É bom saber que uma polia fixa, sem roldana, muda a direção na qual a força é aplicada para mover a carga, mas pode não mudar a quantidade necessária. Usar múltiplas roldanas dá-se então o conceito de uma vantagem mecânica, seguindo a ideia de que, com cada roldana adicional usada na polia, você só precisará de metade da força original para mover o objeto.
A roldana fixa tem o eixo preso em algum ponto de apoio, contudo apresenta apenas movimento de rotação, não sendo possível o movimento de translação. Diferente das roldanas fixas, as móveis possuem o eixo livre e, por consequência, possuem movimentos de rotação e translação. Na hora de escolher a polia, observe se ela é resistente a abrasões e distorções, pois, hoje em dia, nem tudo que se vê no mercado é confiável. Lembre-se do ditado: não se define a qualidade do produto olhando apenas a embalagem. Existem erros que certamente não teremos segunda chance na vida para corrigi-los. Por isso, não use um equipamento só porque viu alguém usá-lo ou porque alguém falou que ele é bom. Conheça-o de fato, leia o manual de instruções do fabricante, treine e tenha a certeza de que o equipamento é o correto e adequado à sua necessidade.
Segurança do Trabalho é isso: Além de cumprir a lei, preservar vidas!
Cláudio Cassola é especialista em segurança e saúde do trabalho e diretor técnico da MAIS SEGURANÇA - segurança do trabalho
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