Polias

Esquema de uma polia fixa com dois blocos em equilíbrio
Esquema de uma polia fixa com dois blocos em equilíbrio

Vejamos a figura acima, nela temos dois blocos A e B ligados às extremidades de um fio ideal, o qual passa por uma polia (pequena roda) que pode girar em torno do eixo E. Caso os blocos A e B possuam a mesma massa, o sistema fica em equilíbrio. Porém se os blocos tiverem massas diferentes, eles possuirão movimento com aceleração.

Então vamos imaginar que mA > mB. Se abandonarmos o sistema em repouso, veremos que o bloco A descerá e o bloco B subirá. Supondo que o fio seja ideal (ou seja, um fio inextensível e de massa desprezível), veremos que ambos os blocos possuirão acelerações de mesmo valor a. A diferença é que um estará subindo e o outro descendo.

Na figura abaixo, no desenho (1) temos um esquema detalhado das forças em A e B. TA é a intensidade das forças entre o fio e o bloco A, e TB é a intensidade das forças entre o fio e o bloco B. Mesmo considerando o fio como ideal, se a massa da polia não for desprezível ou se houver atrito no eixo, os valores de TA e TB serão diferentes.

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Esquema detalhado das forças que agem nos blocos A e B

Dessa forma, simplificando o problema, vamos supor que a polia tenha massa desprezível e não haja atrito no eixo. Partindo dessas ideias, podemos dizer que TA = TB = T. Na realidade, geralmente usamos somente o esquema (3) da figura acima, contendo a tração T e os pesos dos blocos, PA e PB.

Esquema geral para o cálculo das forças na polia

Observando o esquema (2) da figura acima, concluímos que a força exercida pelo fio sobre a polia tem intensidade 2T, como mostra o esquema (1) da mesma figura. De fato, isso só é verdadeiro se os fios forem paralelos, como os da figura. Nos casos como o do esquema (2), onde os fios não são paralelos, a força resultante exercida na polia é determinada através da regra do paralelogramo, como mostra o esquema (3) da figura.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Por: Domiciano Correa Marques da Silva

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