Princípios de polias e alavancas

Se você alimentar uma corda por cima de uma única polia e levantar um peso com ela, você estará puxando a corda à mesma distância que o peso é levantado e, efetivamente, levantando o mesmo peso. No entanto, se você anexar a corda para o fundo do quadro da polia, executá-lo através de outra polia e uma cópia de segurança através do primeiro, então você vai estar puxando a corda duas vezes a distância que o peso é levantado, mas levantando apenas metade do peso . O resultado prático disso é que você poderia levantar, por exemplo, um peso de 100 libras 10 pés, puxando uma corda de 20 pés com o que se sente como um peso de 50 libras sobre ele. Este princípio pode ser estendido indefinidamente, adicionando mais polias.

A proporção de peso de distância podem também ser modificados através da utilização de polias com diferentes diameters.This é essencialmente o mesmo princípio que a operação familiar de engrenagens de bicicleta. Quando você liga uma engrenagem com um grande diâmetro que está ligado por uma corrente a uma engrenagem com um diâmetro pequeno, a engrenagem menor irá rodar mais rapidamente. Anexando polias de diâmetros diferentes uns aos outros com cordas ou correntes, é possível estender o seu poder de elevação, simplesmente puxando a corda ou corrente para uma distância maior do que o peso é levantado.

Uma alavanca opera sob o mesmo princípio como uma roldana, mas de uma forma física muito diferente. Se você pegar uma placa de 10 pés e colocá-la sobre um ponto de apoio em seu centro, você pode colocar um peso em uma extremidade e levante-o, pressionando para baixo na outra extremidade. A distância inferior final será idêntico ao da distância que os outros elevadores finais e vai exigir a mesma quantidade de peso. No entanto, se você compensar o fulcro do centro do tabuleiro - a alavanca - você ganha uma vantagem mecânica. Se o fulcro é um pé de um fim e nove pés a partir do outro lado, você pode levantar um peso muito pesado, simplesmente baixando a ponta mais longa nove vezes mais do que a ponta mais curta sobe.

Polias e alavancas e a física que lhes estão subjacentes são a base para muitas máquinas modernas. Tudo a partir de rodas de água para motores de combustão interna utilizam o princípio de transformar peso na distância.