Nosso compromisso é Prevenir para melhor Proteger: VANTAGEM MECÂNICA

Conceitos básicos de física Para realizarmos um trabalho podemos lançar mão de facilitadores chamados máquinas. Entre as máquinas simples, podemos citar os planos inclinados, alavancas e polias. O homem utiliza uma máquina para poupar esforço de maneira a poder realizar um grande trabalho utilizando uma pequena força. Chamamos esta relação entre o esforço requerido (força de resistência) e o esforço realizado (força de ação ou motriz) de vantagem mecânica. Assim, vantagem mecânica é o número de vezes que a força de resistência é maior que a de ação. Podemos determinar a vantagem mecânica (VM) pela fórmula abaixo

VM = FR

FR = força de resistência, ou seja, a carga.

FA = força de ação realizada para movimentar a carga.

Se FR e FA tiverem a mesma intensidade, a vantagem mecânica será igual a 1 (um). Qualquer sistema que ofereça vantagem mecânica igual a 1 não economiza força .

No entanto, se FR tiver uma intensidade maior do que FA, a vantagem mecânica será maior do que 1. Nesse caso, haverá economia de força .

A fim de obtermos economia de energia (redução de força), podemos empregar máquinas complexas como motores, guindastes, etc, ou máquinas simples como alavancas, planos inclinados, rodas e principalmente, no caso de operações de salvamento em altura, polias.

Polias

Quanto ao seu emprego, as polias podem ser fixas ou móveis. Quando fixada a um ponto qualquer, a polia não acompanha a carga e, desta forma, não economiza força, servindo tão somente para mover pequenas cargas com maior comodidade, pela mudança de direção e sentido das forças aplicadas. A polia móvel, como o próprio nome indica, é aquela que pode deslocar-se com a carga. Um dos chicotes da corda é ancorado a um ponto fixo, enquanto ao outro é aplicada a força motriz. Neste caso, haverá redução de força.

As linhas em torno das polias devem estar paralelas entre si para que se tenha o rendimento esperado. Quanto maior a angulação entre elas, menor será a vantagem mecânica.

Quando falamos em vantagem mecânica, referimo-nos a vantagem mecânica teórica, pois se desconsidera o efeito das perdas, especialmente pelo atrito. Assim, se substituíssemos polias por mosquetões, teoricamente teríamos uma mesma vantagem mecânica, no entanto, é importante saber que um mosquetão tem uma eficiência estimada em 60%, enquanto uma boa polia tem uma eficiência de 90%. Por isso, uma vantagem mecânica de 2 : 1 com uma polia representa na realidade uma vantagem de 1,9 :1 em contrapartida, se utilizássemos um mosquetão (ao invés da polia), a eficiência seria de 1,6 :1.

Montagem de sistemas de vantagem mecânica

Regra dos doze Esta regra deve ser utilizada sempre que utilizarmos sistemas de vantagem mecânica para tracionar cordas fixas (como nas tirolesas) e estabelece que o produto do fator de redução pelo número de homens deve ser no máximo doze, por exemplo, em um sistema 3:1, podemos utilizar até quatro homens para a tração.

Ação de tração

Em serviços de salvamento, recomenda-se tão somente sistemas movidos por força humana. A tração deve ser continuada, evitando-se trancos.

Sistema de captura de progresso

Adote, por segurança, um sistema de captura de progresso (cordins ou bloqueadores mecânicos), para prevenir que a corda escape e a carga caia, por exemplo.

Sistemas de vantagem mecânica

Podemos classificar os sistemas de vantagem mecânica como simples ou combinados.

Sistemas simples

Chamamos de sistemas simples aqueles em que a força de tração incide diretamente sobre a carga ou sobre a corda a que a carga encontra-se ancorada. Os sistemas simples de acordo com sua montagem são divididos em estendidos, reduzidos ou independentes. Para o cálculo da vantagem mecânica nos sistemas simples, basta somar o número de ramais de corda que saem da carga ou do bloqueador.

Simples estendido

Nos sistemas estendidos, a corda percorre todo espaço entre o ponto fixo e o ponto móvel (carga). Apesar de sua simplicidade, verifica-se que quanto maior a vantagem mecânica adquirida, maior a quantidade de corda empregada.

Simples reduzido

Nos sistemas reduzidos utilizamos bloqueadores, como cordins ou bloqueadores estruturais ancorados à corda, sobre a qual incide a força de tração e não diretamente sobre a carga, como no sistema estendido, o que nos possibilita empregar uma extensão menor de corda para executar o serviço. Para efetuar a tração, devemos avançar o bloqueador em direção a carga cada vez que o mesmo se aproxima da polia fixa, impedindo a tração.

Simples independente

Os sistemas independentes não empenham a corda do sistema para a realização da tração, isto é, utiliza-se uma corda auxiliar para tracionar o sistema já existente.

Sistema combinado

Chamamos de sistemas combinados os sistemas onde a vantagem mecânica incide sobre outro sistema de vantagem mecânica, tendo como vantagem final a multiplicação dos fatores.