Elevador

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  • Publicado : 1 de maio de 2012
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Introdução
Os elevadores são um meio de transporte utilizado para facilitar o movimento de pessoas ou objetos em direções verticais e horizontais. Os elevadores mais utilizados em casas, hotéis, prédios e empresas são os verticais, para o conforto das pessoas. Nas empresas os elevadores são usados para que o profissional trabalhe com mais tranquilidade e rapidez, como numa oficina mecânica parao levantamento de carros e caminhões.
Os elevador¬es hidráulicos utilizam a importante aplicação do Princípio de Pascal, “a pressão exercida em um ponto de um líquido se propaga igualmente para todos os outros pontos do líquido” este sistema é muito utilizado em oficinas mecânicas para o conserto de automóveis. Os elevadores elétricos através de máquinas e motores elétricos são tracionados parasubir e descer, podendo ser controlados tanto pela lógica de relés como por sistemas mais modernos de alta tecnologia.
O primeiro elevador foi criado em Roma no século I a.C, pelo engenheiro e arquiteto Vitrúnio, era um sistema de transporte de carga vertical baseado num sistema de roldanas movidas por força humana, animal ou energia hídrica.
O que revolucionou mesmo a história do elevador foia invenção do elevador elétrico construído em 1880 por Werner Von Siemens deixando assim esse meio de transporte mais seguro e confortável, pois antigamente o elevador usava forças muito mais desconfortantes, como a força humana.
Este trabalho tem como objetivo mostrar o desenvolvimento de um simples elevador mecânico, onde pode observar as forças pesos das duas massas, a tração nos fios e aaceleração dos blocos, não levando em consideração o atrito e nem se o fio existe flexibilidade. Assim como vamos poder observar a facilidade que se torna levantar um peso com um sistema de roldana, mesmo esse sendo simples com apenas uma.
Para podermos achar as forças existentes neste sistema de elevador utilizaremos a 2ª Lei de Newton que é o principio fundamental da dinâmica conhecida pelaseguinte expressão Fr= m.a. Com os conhecimentos aprendidos na disciplina Mecânica da Partícula, podemos analisar o que acontece com o elevador quando está parado ou em movimento com velocidade constante, quando ele inicia o seu movimento de saída tanto para cima como para baixo e terminando o seu movimento.

Desenvolvimento
Primeiramente desenhamos o elevador no programa Google SketchUp, onde foifeito o protótipo do nosso projeto, a partir dai tivemos uma noção de como ficaria o elevador.
Logo após o projeto estar desenhado partimos para a construção do elevador com as seguintes medidas: bases de 30 cm de comprimento, 20 cm de largura e 1,5 de espessura. Na base superior ficaram as polias responsáveis por transformar força em movimento.
Os pilares do elevador medem exatamente, base de 2cm² e altura de 80 cm, pregamos as bases nos pilares formando assim uma caixa retangular.















Discussão
Para calcular as forças envolvidas nesse elevador utilizamos a segunda lei de Newton, a principal formula da dinâmica muito conhecida pela expressão F=m.a, e decompondo as forças fica muito mais simples.
Começando pela força que age os dois blocos a chamada força peso,essa é a força que puxa os dois blocos para o chão. Outra força que existe nos dois blocos é a tração no fio e também temos a aceleração de um bloco puxando o outro.
Abaixo os cálculos realizados:
Considerando g= 10m/s2

Bloco A
M=131 g
ΣFy=m .a
+T –Pa = ma . a
T –ma . g =ma . a
T-1,31=0,131.a

Bloco B
M= 263 g
ΣFy=m .a
+T –Pb = mb .(- a)
T –mb . g =mb . a
T -2,63 = 0,263 . aAceleração
T-1,31=0,131.a
T -2,63 = 0,263 . a
0+ 1,32 = 0,394.a
a = 3,350 m/s 2

Tração no fio
T-1,31=0,131.a
T = 1,748 N

Percurso em 0,5 segundos
S= ½ . 3,350. 0,52 + 0. 0,5 + 0
S= 0,41 m
S= 41 cm

Velocidade media
V= V0+ a.t
V= 0+ 3,350. 0,5
V= 1,675 m/s
V= 6,03 Km/h








Figura 2 Forças

Na simulação feita o elevador levou 1,2 segundos para chegar...
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