Se alguma vez olhou para o fim de uma grua, ou se alguma vez usou um guindaste de motor ou um guincho, ou se alguma vez olhou para o equipamento num veleiro, então já viu um bloco e um equipamento em funcionamento. Um bloco e um equipamento é um arranjo de corda e roldanas que lhe permite trocar a força pela distância. Nesta edição de How Stuff Works vamos analisar como funciona um bloco e equipamento, e também examinar vários outros dispositivos de multiplicação de força!
Entendendo o bloco e o equipamento
Imagine que tem a disposição de 100 libras (45.4 quilos) de peso suspenso de uma corda, como mostrado aqui.
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Nesta figura, se vai suspender o peso no ar, então tem de aplicar uma força ascendente de 100 libras à corda. Se a corda tiver 100 pés (30,5 metros) de comprimento e quiser levantar o peso até 100 pés, terá de puxar 100 pés de corda para o fazer. Isto é simples e óbvio.
Agora imagine que adiciona uma roldana à mistura.
Isto muda alguma coisa? Nem por isso. A única coisa que muda é a direcção da força que se tem de aplicar para levantar o peso. Ainda tem de aplicar 100 libras de força para manter o peso suspenso, e ainda tem de enrolar em 100 pés de corda para levantar o peso a 100 pés.
A figura seguinte mostra o arranjo após adicionar uma segunda polia:
“Este arranjo muda realmente as coisas de uma forma importante. Pode-se ver que o peso está agora suspenso por duas roldanas em vez de uma. Isto significa que o peso é dividido igualmente entre as duas roldanas, pelo que cada uma suporta apenas metade do peso, ou 50 libras (22,7 quilos). Isto significa que, se quiser manter o peso suspenso no ar, só tem de aplicar 50 libras de força (o tecto exerce as outras 50 libras de força na outra extremidade da corda). Se quiser levantar o peso 100 pés mais alto, então tem de enrolar o dobro da corda 0- 200 pés de corda tem de ser puxada para dentro. Isto demonstra uma troca de força à distância. A força foi cortada ao meio, mas a distância a que a corda deve ser puxada duplicou.
O diagrama seguinte acrescenta uma terceira e quarta roldana ao arranjo:
““
Neste diagrama, a polia ligada ao peso consiste na realidade em duas polias separadas na mesma haste, como se mostra à direita. Este arranjo corta a força ao meio e duplica novamente a distância. Para manter o peso no ar deve aplicar apenas 25 libras de força, mas para levantar o peso 100 pés mais alto no ar deve agora enrolar-se em 400 pés de corda.