Elevadores

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO


Trabalho de Física I
Coordenador: Profª Ma. Carla Beatriz Spohr


A FÍSICA NOS ELEVADORES



Karine Webler, EP2011
Luana Karoline Balsan Jank, EP2011
Viviane Londero, EP2011



Horizontina
Outubro/2011
Introdução
Os elevadores constituem um bom exemplo das aplicações das Leis de Newton, nos movimentos retilíneos. Com relação ao sentido domovimento, o elevador pode estar subindo ou descendo. Com relação à intensidade da velocidade, o movimento pode ser acelerado, retardado ou uniforme. Pode-se observar a distinção entre o conceito de força e o conceito de velocidade. O sentido da força resultante é determinado pelo sentido da aceleração e não pelo sentido do movimento.
Neste trabalho apresenta-se um estudo de caso realizado paraevidenciar a presença da Segunda Lei de Newton, a qual relaciona a força e a variação da velocidade, dentro de um elevador. O objetivo é mostrar e explicar que quando o elevador possui um MRUV (no instante da partida e no instante da chegada) a Força Peso mostrada no visor da balança não será igual à Força Peso no restante do percurso com aceleração constante. Ainda complementando será calculada atração do elevador.














Elevadores
Segundo Otis Elevator Company (2005), no século XIX, Elisha Graves Otis, inventou um produto revolucionário - o elevador de segurança. Num sistema de tração com ou sem engrenagem, a cabina do elevador é sustentada no passadiço por vários cabos de aço, normalmente duas polias e um contrapeso. O peso da cabina e do contrapeso fornecemtração suficiente entre as polias e os cabos. Assim as polias podem prender os cabos para mover e segurar a cabina sem deslizamento excessivo. A cabina e o contrapeso correm em guias verticais, a fim de evitar oscilação. 
A máquina com engrenagem (geared) tem um motor com RPM maior, mas de velocidade final (velocidade do elevador) menor, devido a existência da redução da máquina. Já amáquina sem engrenagem (gearless) tem um motor com RPM menor, porém velocidade final maior, por não haver redução.
Num sistema hidráulico (usado principalmente em instalações de baixo percurso, onde uma velocidade moderada do carro é aceitável), uma cabina é colocada na ponta de um longo pistão que sobe e desce em um cilindro. A cabina sobe quando o óleo é bombeado de um reservatório para dentrodo cilindro, elevando o pistão. A cabina é abaixada quando o óleo retorna ao reservatório. O trabalho feito pela bomba para elevar a cabina dá a ela, a capacidade para realizar trabalho (energia potencial). Esta transferência de energia ocorre a cada vez que a cabina sobe. Quando a cabina é abaixada, a energia potencial é usada e o ciclo de energia é completado. A movimentação do elevador écontrolada pela válvula hidráulica.
Segunda Lei de Newton
Segundo Guimarães e Carron (2001), A Segunda Lei de Newton para o movimento relaciona força (F), variação da velocidade ((v), massa (m) e intervalo de tempo ((t).
- Se dois corpos possuem massas iguais e são acelerados durante o mesmo tempo, o corpo que receber maior força terá a maior velocidade, ou seja: força e variação davelocidade são diretamente proporcionais.
- Se dois corpos possuem massas diferentes, para fazê-los adquirir a mesma velocidade, no mesmo intervalo de tempo, é preciso que o corpo de maior massa sofra a ação de uma maior força, ou seja: força e massa são diretamente proporcionais.
- Se os corpos possuem a mesma massa e deseja-se que adquiram a mesma velocidade, verifica-se que, aqueleque sofrer a ação da maior força conseguirá atingir a velocidade desejada no menor intervalo de tempo, ou seja: a força e intervalo de tempo são inversamente proporcionais.
Logo, tem-se: F = m.[pic], que é equivalente a: F = m.a.
Tração
Quando um fio ligado a dois corpos é tracionado, ele impede que os corpos se separem; os sentidos das forças de tração que o fio aplica nos...
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