Operações com Vantagem Mecânica

Para realizarmos um trabalho podemos lançar mão de facilitadores chamados máquinas. Entre as máquinas simples, podemos citar os planos i...

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:

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.

Não há redução de 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.

Vantagem mecânica maior que 1

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.

Observe a angulação entre as linhas

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

Constitui um dos pilares fundamentais das operações de salvamento em altura, permitindo que equipes de resgate transponham limitações humanas e manipulem cargas de maneira mais eficiente, controlada e segura. Esses sistemas, baseados em princípios físicos de distribuição de forças por meio de polias, ancoragens e dispositivos de progressão, são empregados em cenários críticos como tirolesas, içamentos, descidas assistidas e remoções verticais, onde a precisão e a confiabilidade são essenciais para o sucesso da missão.

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.