Prof. CLAUDIA MARIA
FÍSICA -  1º B / C
REVER AULAS DO CMSP:
14/07 - Potência de trabalho, parte 2 ( duração 45min )
21/07 - Máquinas simples ( duração 45min )
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Máquinas Simples

Máquinas simples, como a alavanca, a mola ou a roda. São usados principalmente para transmitir movimento entre as diversas partes de uma máquina.

Muitas das máquinas utilizadas no dia-a-dia incorporam algum elemento móvel. Quando isso ocorre, é necessário dispor de operadores que transformem a energia que é fornecida ao mecanismo em movimento (motores) e outros que transmitam esse movimento para outras partes da máquina.

Tipos de máquinas simples

Em função da atividade que realizam, as máquinas simples podem ser de vários tipos:

·         Sistemas onde se pode acumular energia, como as molas ou as borrachas. Uma mola nada mais é que um arame enrolado na forma helicoidal.

1.       Quando se exerce uma força sobre a mola, ela se deforma, de maneira que seu comprimento aumenta ou diminui.

2.       Quando a força deformadora deixa de atuar, o comprimento da mola volta a ser o comprimento inicial. Nesse momento, ela irá realizar alguma força (reação) sobre um objeto.

As molas são empregadas em amortecedores de carro, em canetas esferográficas e em portas de vai-e-vem, entre muitos outros objetos.

·         Máquinas que transmitem o movimento, como os eixos, as rodas, as correias e as bielas, dentre outros.

A roda é um elemento cilíndrico, de pequena espessura, que gira ao redor de um eixo (real ou virtual) ou de forma solidária a ele. Embora seja um operador bastante simples, tem sofrido modificações ao longo do tempo:

·         Na estrutura. As primeiras rodas eram maciças, mas logo se comprovou que as raiadas, mais rápidas, podiam suportar o mesmo peso. Um tipo especial é a roda denteada, muito empregada em vários modelos de máquina para transmitir movimento. Mais adiante, será abordada a união de duas ou mais rodas denteadas para formar o que se conhece como engrenagem.

·         Nos materiais utilizados. Os mais utilizados têm sido a pedra, a madeira, o metal e, mais recentemente, a borracha.

São muitas as aplicações da roda, porém seu emprego mais destacado e influente ao longo da História é, sem dúvida, o de elemento facilitador de transporte. Seu uso simplifica enormemente o deslocamento sobre uma superfície.

·         Máquinas que transmitem a força exercida sobre eles, como as alavancas, os parafusos e as manivelas, dentre outros.

 o termo "máquina simples" refere-se às seis máquinas simples clássicas, conforme definidas pelos cientistas

1.   Alavanca;

2.   Rosca;

3.   Plano inclinado;

4.   Polia (polia fixa e polia móvel);

5.   Roda e eixo.

Atividade: Conforme listagem acima, procurar e colar ilustração de cada uma delas.

Equilíbrio estático e dinâmico

O equilíbrio é estabelecido quando a soma das forças que agem sobre um corpo é nula. Ele pode ser classificado como estático ou dinâmico.

Um corpo está em equilíbrio quando a somatória de todas as forças que atuam sobre ele for nula, ou seja, igual a zero. De acordo com a Primeira Lei de Newton, quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo é nula, o corpo permanece em seu estado de repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Portanto, um objeto em equilíbrio pode estar em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. O equilíbrio pode ser classificado como:

Equilíbrio estático: Quando o objeto está em repouso;

Equilíbrio dinâmico: Quando o corpo está em movimento retilíneo uniforme.

Além disso, ele pode ser de três tipos: estável, instável ou indiferente.

No equilíbrio estável, quando o corpo realiza um pequeno deslocamento em relação a sua posição de equilíbrio ao ser abandonado, ele retorna à posição inicial.

Quando o equilíbrio é instável, ao retirar o objeto da sua posição de equilíbrio, ele tende a se afastar ainda mais dela quando abandonado.

No equilíbrio indiferente, ao ser deslocado, o objeto permanece em equilíbrio em uma nova posição.

Tipos de Equilíbrio

Equilíbrio Estável

Acontece quando um corpo é deslocado da sua posição de equilíbrio e, ao ser abandonado, retorna a sua posição inicial. 

A esfera se encontra em equilíbrio estável. Se ela for levemente afastada dessa posição, quando abandonada, ela retornará a sua posição de equilíbrio inicial.

Equilíbrio Instável

Ocorre quando o corpo é afastado da sua posição de equilíbrio e, ao ser abandonado, ele tende a se afastar ainda mais de sua posição de equilíbrio inicial.

Se a esfera da figura acima for deslocada da posição em que se encontra, ela irá se afastar mais ainda.

Equilíbrio Indiferente

Acontece quando o corpo é afastado da sua posição de equilíbrio e, mesmo sim, ele permanece em equilíbrio em sua nova posição.

Ao afastar a esfera da sua posição inicial, ela continuará em equilíbrio em sua nova posição.

Momento de Força

Chama-se torque ou momento de uma força F aplicada num ponto P, em relação a um ponto O, o produto da intensidade F da força pela distância d do ponto O à linha de ação da força.

Por convenção o momento pode ser positivo ou negativo. Adota-se o sinal(+) se a força F tende a girar o segmento OP em torno de O no sentido anti-horário e (-) no sentido horário.

O ponto O é denominado pólo e a distancia d, o braço.
A unidade de momento no sistema internacional (SI) é newton x metro(N.m).