MÁQUINA SIMPLES
Existem seis máquinas simples, a saber: alavanca, roda, polia, plano inclinado, cunha e parafuso.
Figura 1: A roda. Crédito: Jörgens.mi, CC BY-SA 3,0. Disponível em
Acesso em 05/05/2020.
A utilização de máquinas simples oferece grandes vantagens na realização de trabalhos, pois permite que você use menos força para realizar tarefas como, por exemplo, para deslocar ou levantar grandes pesos.
Recomendo que você visualize as aulas na seguinte ordem:
1- Analise o que está acontecendo em cada um dos vídeos silenciosos de exploração das máquinas simples;
2- Anote suas observações;
3- Identifique as partes de cada máquina simples e observe o que está acontecendo com cada uma delas e entre elas;
4- Responda as questões sobre cada vídeo.
Vamos começar?
ATENÇÃO: TODAS AS ATIVIDADES, TRABALHOS OU EXERCÍCIOS QUE ESTÃO SENDO SOLICITADOS DEVEM SER ENTREGUES VIA E-MAIL:
E UMA CÓPIA NO CADERNO.
NO E-MAIL DESCREVER A SÉRIE, TURMA COM O NOME COMPLETO.
NÃO ACEITO ATIVIDADES FORA DA DATA COMBINADA SEM ATESTADO MÉDICO.
Compreendendo o funcionamento do nível
O nível
Atenção: o vídeo abaixo não tem som.
Ele é mudo para que você faça suas observações e anotações sobre o que está acontecendo.
Após isso responda as questões abaixo.
1- O que é preciso fazer para reequilibrar o nível quando o ponto de apoio é deslocado para o lado direito?
2- O que acontece com a distância entre a extremidade esquerda e o ponto de apoio quando esse último é deslocado para a direita?
3- Quando o ponto de apoio é deslocado para a direita, qual extremidade adquire uma vantagem mecânica? E qual extremidade fica em desvantagem mecânica?
Agora assista o vídeo abaixo com as explicações sobre o funcionamento do nível e o conceito de vantagem mecânica.
POLIAS
Atenção: alguns dos vídeos abaixo não possuem som.
Eles são mudos para que você faça suas próprias observações e anotações para responder as perguntas sobre os mesmos.
O vídeo abaixo não possui som.
1- A utilização de uma polia conforme o arranjo mostrado no vídeo traz alguma vantagem mecânica?
2- Se não traz nenhuma vantagem por que você usaria esse arranjo de polia?
O vídeo abaixo também não possui som.
3- Qual a distância percorrida pela gôndola da direita comparada com a da esquerda?
4- Qual das duas gôndolas tem vantagem mecânica, ou seja, influencia mais no deslocamento?
O vídeo abaixo não tem som.
4- Por que são usadas duas polias no topo da gôndola da esquerda?
5- Qual a distância deslocada pela gôndola da esquerda comparada com a da direita?
6- Qual gôndola tem vantagem mecânica?
Agora vamos ver um vídeo com um sistema motorizado de polias usado para erguer uma carga bem pesada.
1- O que você faria para arrumar a inclinação da carga na primeira parte do vídeo?
2- Qual é a vantagem mecânica do sistema mostrado no final do vídeo? (Dica: preste atenção na polia móvel no centro da estrutura).
ALAVANCAS
As máquinas simples trouxeram grandes avanços para a humanidade e se tornaram base para a construção de todas as outras máquinas criadas ao longo da história. Neste artigo abordaremos um pouco da história das máquinas simples e aprofundaremos no estudo das alavancas.
Principais pontos
- As primeiras máquinas
- Alavancas
- Trabalhando com as alavancas
O ser humano, ao longo de sua história, sempre procurou melhorar suas condições de trabalho, principalmente no que se refere à redução de seu esforço físico. Assim, buscou meios alternativos que lhe permitisse realizar as tarefas de modo mais fácil e com o menor gasto possível de tempo e de sua força muscular.
Os primeiros instrumentos utilizados foram a alavanca, a roda e o plano inclinado que, por sua simplicidade, ficaram conhecidos como máquinas simples.
Figura 1: A roda usada antigamente no transporte de canhões. Crédito: autor desconhecido, Domínio público. Disponível em
Acesso em 05/05/2020.
A roda certamente foi uma das descobertas mais importantes da humanidade, apesar de ninguém saber ao certo sua origem. Na pré-história, os homens usavam troncos de árvores e discos de pedra para exercerem as funções das rodas, facilitando o deslocamento de grandes cargas por longas distâncias. Provavelmente, a roda surgiu sob a forma de rolete.
Além da roda várias ferramentas foram inventadas ao longo da história da humanidade, por exemplo, arado, arco e flecha, catapultas.
Além da roda várias ferramentas foram inventadas ao longo da história da humanidade, por exemplo, arado, arco e flecha, catapultas.
Figura 2: Arado de madeira puxado a cavalo. Crédito: U.S. National Archives and Records Administration, Domínio público. Disponível em
Acesso em 05/05/2020
Figura 3: Catapulta. Crédito: Luís Sequeira, CC-BY-2,0. Disponível em
Acesso em 05/05/2020.
Hoje, as máquinas são muito mais complexas e geram riquezas pela produção de bens, além de facilitarem nossas vidas, economizando nosso tempo e força na realização de tarefas.
Para entendermos sua importância nos dias de hoje, basta imaginar o que seria de nós sem as máquinas.
Alavancas
A alavanca é basicamente uma barra que pode girar em torno de um ponto de apoio. Quando você usa um pedaço de pau para deslocar uma pedra, um quebra-nozes, um cortador de pinhão ou uma pinça de confeitaria para pegar um pão ou um doce, você está usando uma alavanca.
Figura 4: Criança na gangorra, exemplo de alavanca. Crédito: imagem comunitária. Disponível em https://www.vecteezy.com/vector-art/73990-girl-on-seesaw
Acesso em 05/05/2020.
Classificação das alavancas
Dependendo das posições relativas das posições ocupadas pela força do operador ou potente (F ou P), ponto de apoio (PA ou O) e força de resistência (Fr ou R), as alavancas classificam-se em:
1- Alavancas do primeiro gênero ou interfixas - Ordem: ROP, ou seja, com o ponto de apoio localizado entre a força de resistência e a força potente. Exemplos: tesoura, martelo quando usado para retirar pregos e escavadeira.
2- Alavancas do segundo gênero ou inter-resistentes - Ordem: ORP, ou seja, possuem o ponto de apoio em um dos extremos da barra. Localizado próximo ao ponto de apoio está a força de resistência e mais distante está a força potente. Exemplos: quebra-nozes, carrinho de mão, abridor de garrafas e o movimento do ser humano de ficar apoiado nas pontas dos pés.
3- Alavancas do terceiro gênero ou interpotentes - Ordem: OPR, ou seja, possuem o ponto de apoio em um dos extremos da barra. Localizado próximo ao ponto de apoio está a força potente, e mais distante está a força de resistência. Exemplos: pinça, vara de pescar, segurar uma bola na mão com o braço mantido a 90°.
Trabalhando com alavancas
Todas as vezes que uma alavanca estiver em equilíbrio teremos uma igualdade entre os momentos das forças de resistência e do operador.
O que isso significa?
O momento é calculado pela multiplicação da força pela distância de seu ponto de aplicação até o ponto de apoio. Então na condição de equilíbrio teremos:
Fr . dr = F . d
Vamos ver um exemplo: Qual deve ser o valor da força do operador (P) aplicada à alavanca da figura abaixo de forma a mantê-la em equilíbrio?
Figura 5: Exemplo do trabalho com alavancas. Crédito: Ana Lúcia C. F. Souto.
Nesse exemplo queremos descobrir a força do operador ou força potente, que é aplicada a 2,40 m do ponto de apoio.
Sabemos da figura que a força de resistência é igual a 20N e está aplicada a 1,20 m do ponto de apoio.
RODA
Atenção: alguns dos vídeos abaixo não possuem som.
Eles são mudos para que você faça suas próprias observações e anotações para responder as perguntas sobre os mesmos.
O vídeo abaixo não possui som.
1. Qual gôndola tem a maior vantagem mecânica quando o um à esquerda for movido mais perto para o eixo da "roda"? Por que?
2. Onde está o lado da borda da "roda'' para a gôndola na esquerda depois que ela for movida?
3. Por que as peças retas de LEGO anexadas ao ponto de engrenagem em ângulos diferentes quando a gôndola da esquerda é movida?
Uso de máquina simples no cotidiano.
Boa revisão.
Entrega até a sexta-feira (16/05/2020).
Entrega até a sexta-feira (16/05/2020).
Referências
http://www.abimaq.org.br/Arquivos/Html/Publica%C3%A7%C3%B5es/Livro-A-historia-das-maquinas-70-anos-Abimaq.pdf. Acesso em 05/05/2020.
https://cnx.org/contents/Ax2o07Ul@13,12:vbDWbbny@7/Simple-Machines. Acesso em 05/05/2020.
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1678-31662008000400006. Acesso em 05/05/2020.
http://essel.com.br/cursos/material/01/Universo_da_Mecanica/univ2c.pdf. Acesso em 05/05/2020.
Tutorial para os vídeos das máquinas simples/BNCC Ciências: EF07CI01
Neste tutorial estão as orientações de como trabalhar com os vídeos silenciosos das máquinas simples. Criado por Ana Lucia Souto.
Neste tutorial estão as orientações de como trabalhar com os vídeos silenciosos das máquinas simples. Criado por Ana Lucia Souto.
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