{"id":342,"date":"2023-06-21T05:46:40","date_gmt":"2023-06-21T05:46:40","guid":{"rendered":"https:\/\/physigeek.com\/pt\/maquina-simples\/"},"modified":"2023-06-21T05:46:40","modified_gmt":"2023-06-21T05:46:40","slug":"maquina-simples","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/physigeek.com\/pt\/maquina-simples\/","title":{"rendered":"M\u00e1quina simples"},"content":{"rendered":"

Este artigo explica o que s\u00e3o m\u00e1quinas simples e para que s\u00e3o utilizadas. Voc\u00ea descobrir\u00e1 o significado de m\u00e1quina simples, os diferentes tipos de m\u00e1quinas simples e como \u00e9 calculada a vantagem mec\u00e2nica de uma m\u00e1quina simples. <\/p>\n

<\/span> O que \u00e9 uma m\u00e1quina simples?<\/span><\/h2>\n

Uma m\u00e1quina simples<\/strong> \u00e9 um mecanismo que permite alterar a magnitude ou dire\u00e7\u00e3o de uma for\u00e7a. Simplificando, uma m\u00e1quina simples \u00e9 um dispositivo mec\u00e2nico usado para exercer for\u00e7a com menos esfor\u00e7o ou com mais conforto.<\/p>\n

Por exemplo, a alavanca \u00e9 uma m\u00e1quina simples. A alavanca \u00e9 uma m\u00e1quina simples porque permite levantar um objeto pesado usando muito menos for\u00e7a do que se voc\u00ea o levantasse sem a alavanca.<\/p>\n

Resumindo, m\u00e1quinas simples podem ser definidas como os mecanismos mais simples que proporcionam vantagem mec\u00e2nica.<\/p>\n

<\/span>Tipos de m\u00e1quinas simples<\/span><\/h2>\n

Depois de vermos a defini\u00e7\u00e3o de m\u00e1quina simples, explicamos os diferentes truques das m\u00e1quinas simples, bem como suas caracter\u00edsticas.<\/p>\n

<\/span> Elevador<\/span><\/h3>\n

Uma alavanca<\/strong> \u00e9 um tipo de m\u00e1quina simples que transmite for\u00e7a e movimento. Assim, uma alavanca \u00e9 um dispositivo mec\u00e2nico que serve para aumentar uma for\u00e7a aplicada a um objeto, sua velocidade ou a dist\u00e2ncia que ele percorre.<\/p>\n

Em geral, as alavancas consistem em uma barra r\u00edgida que pode girar em torno de um fulcro, denominado fulcro. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

A alavanca \u00e9 uma m\u00e1quina simples e muito antiga, que na verdade se pensa ter sido inventada na pr\u00e9-hist\u00f3ria. Com efeito, o mecanismo de alavanca \u00e9 muito simples de implementar e, al\u00e9m disso, \u00e9 muito \u00fatil porque permite aumentar muito a for\u00e7a exercida sobre um objeto.<\/p>\n

<\/span> Polia<\/span><\/h3>\n

Uma polia<\/strong> \u00e9 uma m\u00e1quina simples usada para transmitir for\u00e7a. A polia \u00e9 um dispositivo de tra\u00e7\u00e3o usado para levantar peso confortavelmente.<\/p>\n

A principal caracter\u00edstica deste tipo de m\u00e1quina simples \u00e9 que v\u00e1rias polias podem ser combinadas para reduzir o esfor\u00e7o necess\u00e1rio para levantar um objeto pesado. Em outras palavras, as polias permitem que uma carga seja movimentada aplicando uma for\u00e7a muito inferior ao seu peso. Desta forma, objetos pesados podem ser manuseados sem dificuldade. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

A polia consiste em uma roda com uma pequena ranhura na qual \u00e9 colocada uma corda, cabo ou corrente. Portanto, o funcionamento deste tipo de m\u00e1quina simples consiste em pendurar uma carga em uma ponta da corda e puxar a outra ponta da corda, desta forma o objeto \u00e9 levantado gra\u00e7as ao mecanismo de polia.<\/p>\n

Na f\u00edsica, esses tipos de m\u00e1quinas simples s\u00e3o usados para propor problemas de for\u00e7a, porque resolver esses tipos de problemas ajuda a entender o conceito de for\u00e7a e a aprender como calcular o valor de uma for\u00e7a.<\/p>\n

<\/span> Ber\u00e7o<\/span><\/h3>\n

Uma cunha<\/strong> \u00e9 uma pe\u00e7a em forma de tri\u00e2ngulo geralmente feita de madeira ou metal e terminando em um \u00e2ngulo muito agudo.<\/p>\n

Por ser uma m\u00e1quina simples, o formato da cunha \u00e9 usado para alterar a dire\u00e7\u00e3o da for\u00e7a aplicada a ela. Assim, a cunha \u00e9 usada para separar um objeto em dois, para levantar um objeto ou para manter um objeto est\u00e1tico no lugar.<\/p>\n

O funcionamento de uma cunha consiste em transformar uma for\u00e7a aplicada na sua extremidade em duas for\u00e7as perpendiculares \u00e0s suas superf\u00edcies inclinadas. Portanto, uma cunha \u00e9 uma m\u00e1quina simples que pode mudar a dire\u00e7\u00e3o de uma for\u00e7a. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

Inicialmente, a for\u00e7a exercida na superf\u00edcie plana da cunha \u00e9 transferida para a sua extremidade pontiaguda, permitindo-lhe penetrar num objeto. Ent\u00e3o, ao inserir a cunha no furo criado, a for\u00e7a aplicada em sua superf\u00edcie plana \u00e9 convertida em duas for\u00e7as direcionadas perpendicularmente \u00e0s faces inclinadas da cunha, separando assim o objeto em duas partes.<\/p>\n

<\/span> Plano inclinado<\/span><\/h3>\n

Um plano inclinado<\/strong> \u00e9 uma superf\u00edcie inclinada em um determinado \u00e2ngulo. Na f\u00edsica, esse tipo de m\u00e1quina simples \u00e9 usada para treinar problemas de for\u00e7a.<\/p>\n

Por exemplo, uma rampa ou uma estrada inclinada s\u00e3o planos inclinados. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

O plano inclinado permite transportar um objeto usando menos for\u00e7a. J\u00e1 que empurrar um objeto em um plano inclinado requer menos for\u00e7a do que levant\u00e1-lo verticalmente.<\/p>\n

<\/span> Catraca<\/span><\/h3>\n

O torno<\/strong> \u00e9 um instrumento constitu\u00eddo essencialmente por uma manivela fixada a um cilindro no qual \u00e9 enrolado um cabo.<\/p>\n

Assim, o funcionamento deste tipo de m\u00e1quina simples consiste no cilindro utilizar a manivela para girar ou desenrolar o cabo. Desta forma, o objeto suspenso no cabo pode ser elevado ou abaixado. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

A vantagem deste tipo de m\u00e1quina simples \u00e9 que permite levantar uma carga com menos for\u00e7a. Por outro lado, um movimento com a manivela deve ser maior que a dist\u00e2ncia percorrida pela carga, pois a carga se move mais lentamente que a manivela.<\/p>\n

<\/span> Parafuso<\/span><\/h3>\n

O parafuso<\/strong> \u00e9 um objeto geralmente met\u00e1lico que possui formato cil\u00edndrico e sua superf\u00edcie apresenta perfil helicoidal.<\/p>\n

O funcionamento deste tipo de m\u00e1quina simples consiste em gir\u00e1-la pela cabe\u00e7a ou por meio de uma manivela, de modo que, gra\u00e7as ao seu perfil helicoidal, o parafuso avance ou recue na dire\u00e7\u00e3o do seu eixo. <\/p>\n

\"parafuso<\/figure>\n

O parafuso \u00e9, portanto, uma m\u00e1quina simples que permite transformar um movimento rotativo em um movimento linear. Tenha em mente que dependendo do sentido de rota\u00e7\u00e3o, o parafuso se mover\u00e1 para frente ou para tr\u00e1s.<\/p>\n

Outras ferramentas, como o macaco ou o saca-rolhas, derivam do funcionamento deste tipo de m\u00e1quina simples.<\/p>\n

<\/span> Roda<\/span><\/h3>\n

A roda<\/strong> consiste em um corpo redondo que gira sobre um eixo. Este tipo de m\u00e1quina simples permite converter o movimento circular em movimento de deslocamento, pois se o eixo da roda estiver preso a um objeto, ele se mover\u00e1 para frente conforme a roda gira. <\/p>\n

\"m\u00e1quina<\/figure>\n

A roda \u00e9 a m\u00e1quina simples mais antiga e a sua utiliza\u00e7\u00e3o \u00e9 a mais difundida de todos os tipos de m\u00e1quinas simples. Por exemplo, uma aplica\u00e7\u00e3o deste tipo de m\u00e1quina simples \u00e9 no transporte terrestre, que se desloca gra\u00e7as ao funcionamento de v\u00e1rias rodas. <\/p>\n

<\/span> Vantagem mec\u00e2nica de uma m\u00e1quina simples<\/span><\/h2>\n

A vantagem mec\u00e2nica de uma m\u00e1quina simples<\/strong> \u00e9 um par\u00e2metro que mostra o quanto a for\u00e7a aplicada na m\u00e1quina simples \u00e9 amplificada. A vantagem mec\u00e2nica indica, portanto, a rela\u00e7\u00e3o entre a for\u00e7a de entrada e a for\u00e7a de sa\u00edda.<\/p>\n

Matematicamente, a vantagem mec\u00e2nica de uma m\u00e1quina simples \u00e9 definida como a raz\u00e3o entre a for\u00e7a resultante e a for\u00e7a aplicada.<\/p>\n

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\"VM=\\cfrac{F_r}{F_a}\"<\/p>\n<\/p>\n

A vantagem mec\u00e2nica de uma m\u00e1quina simples tamb\u00e9m pode ser calculada dividindo a velocidade da for\u00e7a aplicada pela velocidade com que a carga se move. Da mesma forma, esta express\u00e3o tamb\u00e9m equivale ao deslocamento do ponto da for\u00e7a aplicada dividido pelo deslocamento da carga:<\/p>\n

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\"VM=\\cfrac{F_r}{F_a}=\\cfrac{v_a}{v_r}=\\cfrac{d_a}{d_r}\"<\/p>\n<\/p>\n

Ent\u00e3o, da f\u00f3rmula da vantagem mec\u00e2nica, podem ser deduzidas as seguintes rela\u00e7\u00f5es:<\/p>\n