Neste artigo você descobrirá o que são máquinas mecânicas, exemplos de máquinas mecânicas e os diferentes tipos de máquinas mecânicas.
O que é uma máquina mecânica?
Uma máquina mecânica é um tipo de máquina que transforma uma força aplicada a ela em uma força maior ou menor. Em outras palavras, uma máquina mecânica aumenta ou reduz uma força através de um mecanismo.
Por exemplo, a alavanca é uma máquina mecânica porque multiplica o esforço aplicado a um dos seus braços. Portanto, a alavanca permite levantar um objeto pesado usando menos força do que se você levantasse o objeto sem a alavanca.
Portanto, máquinas mecânicas são usadas para criar grandes forças aplicando muito menos esforço. Da mesma forma, às vezes podemos ter interesse em reduzir a força aplicada para ter mais precisão no movimento, como é o caso da pinça.
A máquina mecânica também pode ser chamada de máquina manual .
Exemplos de máquinas mecânicas
Depois de vermos a definição de máquina mecânica, veremos vários exemplos de máquinas mecânicas .
- Alavanca : máquina mecânica que permite multiplicar a força aplicada a um de seus braços.
- Talha : máquina mecânica para manusear confortavelmente objetos pesados.
- Bicicleta : máquina mecânica que transforma o movimento circular feito com as pernas em movimento para frente.
- Carrinho de mão : dispositivo mecânico que permite transportar grandes pesos com menor esforço.
- Abridor de latas – máquina mecânica usada para abrir latas.
Tipos de máquinas mecânicas
As máquinas mecânicas podem ser classificadas em dois tipos:
- Máquina simples : máquina mecânica que consiste em um mecanismo simples e que permite alterar a magnitude ou direção da força aplicada. Por exemplo: alavanca, polia, plano inclinado.
- Máquina composta : máquina mecânica composta por diversas máquinas simples ligadas em série, de forma que o mecanismo deste tipo de máquina seja mais sofisticado. Por exemplo: bicicleta, carro, guindaste.
Vantagem mecânica de uma máquina mecânica
A vantagem mecânica de uma máquina mecânica é um parâmetro que mostra o quanto a força aplicada na máquina mecânica é amplificada. A vantagem mecânica indica, portanto, a relação entre a força de entrada e a força de saída.
Matematicamente, a vantagem mecânica de uma máquina mecânica é definida como a razão entre a força resultante e a força aplicada.
A vantagem mecânica também pode ser calculada dividindo a velocidade da força aplicada pela velocidade com que a carga se move. Da mesma forma, esta expressão também equivale ao deslocamento do ponto da força aplicada dividido pelo deslocamento da carga:
Então, da fórmula da vantagem mecânica, podem ser deduzidas as seguintes relações:
- VM>1 : A força resultante é maior que a força aplicada, então a máquina mecânica aumenta a magnitude da força. Por outro lado, a distância percorrida pela carga é menor que a distância percorrida pelo ponto onde a força é aplicada.
- VM<1 : A força resultante é menor que a força aplicada, então a máquina mecânica reduz o valor da força. Porém, obtemos um deslocamento de carga maior que o deslocamento realizado no ponto de aplicação da força.
- VM=1 : a força resultante da máquina mecânica é igual à força exercida sobre ela. Os deslocamentos da carga e o ponto de aplicação da força também são idênticos. Embora esses tipos de máquinas mecânicas não proporcionem vantagem mecânica, geralmente são utilizadas para realizar o fortalecimento muscular de forma mais confortável. Por exemplo, uma polia simples permite que a força descendente levante um peso, facilitando o levantamento da carga.
máquina mecânica e máquina automática
Por fim, veremos qual a diferença entre uma máquina mecânica e uma máquina automática.
A diferença entre uma máquina mecânica e uma máquina automática é que a máquina mecânica opera manualmente, enquanto uma máquina automática opera através de um processo automatizado.
Assim, as máquinas mecânicas requerem força humana para funcionar, enquanto as máquinas automáticas geralmente são acionadas por um botão ou programa de computador e todo o seu funcionamento é automatizado.
Porém, as máquinas mecânicas estão sendo cada vez mais substituídas por máquinas automáticas, porque não requerem ação humana e são mais convenientes.