Na física, definimos uma máquina simples como sendo um dispositivo mecânico, formado por várias partes, que tem por objetivo transmitir ou modificar forças. Como exemplo de uma máquina simples temos um plano inclinado, que é usado para reduzir a força aplicada a um corpo (ou objeto) a fim de transportá-lo para certa altura.
As roldanas são instrumentos usados para modificar a direção de aplicação de uma força, em geral produzindo situações de maior conforto ou facilidade. As roldanas também podem ser equiparadas a uma máquina simples do tipo alavanca, pois ela possui um ponto de apoio, possui uma força e uma carga. A roldana nada mais é do que uma roda cuja periferia passa uma corda, correia ou cabo. As roldanas, cujo centro não se move, são chamadas de roldanas fixas, do contrário, são chamadas de roldanas móveis.
Vejamos a figura acima, nessa situação temos que para equilibrar o peso do corpo é necessário aplicar sobre a extremidade livre da corda uma força de intensidade igual ao peso do corpo. Sendo assim, podemos perceber que não houve nenhum ganho de força, apenas um redirecionamento da força aplicada.
Agora se a roldana for usada de outra maneira, é possível equilibrar o sistema aplicando uma força igual à metade do peso do corpo. Vejamos a figura abaixo. Perceba que existem duas componentes de módulo P/2 sustentando o peso P da carga. Quando a corda é puxada para cima, o deslocamento da carga é a metade do deslocamento da ponta da corda.
Portanto, podemos concluir que a tração na corda é a metade do peso do corpo. Matematicamente, temos:
Podemos fazer uma generalização desta equação para quando o número de roldanas móveis for aumentado. Sendo assim, quanto mais roldanas móveis conter o sistema, menor será o valor da força de tração no fio. Sendo assim, generalizamos a equação desta forma:
Onde n representa o número de roldanas móveis que o sistema possui.
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