FÍSICA
1ª SÉRIE
MÁQUINAS
AULA 32
Reconhecer a aplicação, ao longo da história, dos diversos tipos de máquinas desenvolvidas pela espécie humana.
OBJETIVO DA AULA
“Dê-me uma alavanca e um ponto de apoio, e eu moverei o mundo.”
Arquimedes �(287–212 a.C.)
Como as máquinas nos auxiliam a diminuir o esforço necessário para realizar uma atividade?
Na ficção, a Mulher Maravilha segura um objeto bem grande e pesado no alto, sem muito esforço. �Na realidade, não temos o poder da heroína, mas projetamos máquinas para realizar esse trabalho.
PARA INÍCIO DE CONVERSA
Analise a situação e responda à questão proposta:
1 min
DESENVOLVIMENTO E USO DE MÁQUINAS
Desde os tempos mais remotos a humanidade tem utilizado máquinas, simples ou complexas, capazes de reduzir o esforço em diversas atividades que envolvem força.
@Manual do Mundo
Entenda por máquina como todo dispositivo (mecânico, térmico ou elétrico) que facilita o trabalho do ser humano.
MÁQUINAS SIMPLES
Apesar da simplicidade, esses tipos de aparatos trouxeram inúmeros avanços para a humanidade. Observe as imagens ao lado:
As primeiras máquinas, chamadas de máquinas simples, ampliaram/ampliam a capacidade de uma pessoa executar determinado trabalho.
Polia
Nesse sentido, as máquinas simples podem aumentar a intensidade de uma força, mudar sua direção/sentido ou mesmo transmitir movimento.
As polias (ou roldanas) são rodas com um sulco central, �por onde passa uma corda. Existem dois tipos:
A polia fixa modifica o sentido e direção da força aplicada. Por tal característica, são utilizadas para tornar mais cômodo o trabalho.
A polia móvel reduz pela metade o valor da força motora necessária para movimentar um determinado corpo. A polia fixa e móvel podem ser combinadas para realizar uma tarefa.
POLIAS
Força
potente
Ponto fixo
Força resistente
Ponto fixo
Força resistente
As alavancas, basicamente, são formadas por uma barra rígida e um ponto de apoio. São máquinas capazes de multiplicar a força aplicada a um corpo ou objeto, quando apoiadas em um ponto fixo. Observe algumas aplicações:
Força
potente
Ponto fixo
Força
potente
Força
resistente
Força
potente
Força
resistente
Ponto fixo
ALAVANCAS
Praticando 1
Ao sinal do(a) professor(a), identifique o ponto fixo de apoio, a força potente e a força resistente em cada aplicação de alavanca:
Ponto Fixo
Força resistente
Força potente
Ponto Fixo
Força resistente
Força potente
A roda é um elemento cilíndrico, de pequena espessura, que gira ao redor de um eixo ou de forma solidária a ele. Embora seja um dispositivo bastante simples, tem sofrido modificações ao longo do tempo.
ENGRENAGENS, EIXOS E RODAS
As engrenagens são, basicamente, rodas dentadas. Conectadas por meio de correntes ou não entre si, são responsáveis por potencializar o movimento circular. Observe:
O plano inclinado é utilizado para levar objetos de um lugar mais baixo para um mais alto; ou do mais alto para o mais baixo. Consiste em uma superfície plana, rígida e inclinada.
Quando o assunto é acessibilidade, o plano inclinado permite com que pessoas com mobilidade reduzida possam se deslocar com mais facilidade.
PLANO INCLINADO
A cunha é considerada um caso específico de plano inclinado, da mesma forma que a engrenagem é uma aplicação específica da roda com eixo. Objetos cortantes, como facas e machados, cortam geralmente com uma cunha.
O parafuso é mais um exemplo de máquina simples. Ele é formado por um plano inclinado disposto em hélice na superfície de um cilindro. Ele pode ser utilizado para fixar duas peças ou, juntamente com engrenagens, pode transmitir movimentos.
CUNHA E PARAFUSO
Praticando 2
Ao sinal do(a) professor(a), escreva em seu caderno, qual(is) máquina(s) simples a(s) aplicações a seguir utilizam:
engrenagens e rodas
cunha
alavanca e roda
alavanca
Polia ou roldana
2 min
MÁQUINAS MOVIDAS PELOS RECURSOS NATURAIS
Inicialmente, as máquinas simples eram movidas pela energia transferida pela espécie humana (imagem abaixo).
Posteriormente, elas passaram a utilizar forças naturais para realizar uma tarefa (imagens acima).
MÁQUINAS TÉRMICAS
A partir de meados do século XVIII, acentuou-se na Inglaterra um processo que alterou a forma de produção, aliada a uma revolução tecnológica, cujo resultado foi a Revolução Industrial. Nesse contexto, destacam-se as máquinas térmicas a vapor.
Máquinas térmicas são capazes de transformar� energia térmica em trabalho mecânico. Exploraremos com mais detalhes, no próximo trimestre!
MÁQUINAS ELÉTRICAS
Máquinas elétricas são equipamentos destinados a transformar a energia elétrica em energia mecânica e vice-versa.
Na terceira série, você estudará máquinas elétricas, entre elas, o motor elétrico.
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O QUE VIMOS?
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5
Na aula de hoje, reconhecemos a aplicação, ao longo da história, dos diversos tipos de máquinas desenvolvidas pela espécie humana.
REFERÊNCIAS
GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.
HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.
PARANÁ. Trilha Energia e Astronomia. Secretaria de Estado da Educação. Curitiba, 2023.
MELO, Pâmella Raphaella. "Alavanca"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/alavanca.htm. Acesso em 15 de fevereiro de 2024.
Imagem: Imagem 1. Catapulta. Britannica Escola. Disponível em <https://tinyurl.com/5w4vut4b>. Acesso em fev. 2022.