Definições e funções de máquinas simples

Escrito por jeremy cato | Traduzido por elia regina previato
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Definições e funções de máquinas simples
Esta polia é um exemplo de uma máquina simples, que cria uma vantagem mecânica (Jupiterimages/Photos.com/Getty Images)

Todo o equipamento mecânico complexo que existe atualmente, desde motores gigantes até guindastes enormes, é baseado em apenas algumas máquinas simples e princípios físicos básicos. Essas máquinas simples e compostas criam vantagem mecânicas, que permitem que outras máquinas operem, como levantar e mover objetos muito pesados a grandes distâncias com o mínimo de esforço humano.

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Vantagem mecânica explicada

Vantagem mecânica (VM) é uma propriedade física definida como a força de saída de uma máquina dividida por sua força de entrada. Em outras palavras, é a quantidade de força que a máquina produz, dividida pela quantidade de força que um ser humano deve exercer para criar a força de saída. Existem dois tipos de vantagem mecânica, a ideal e a real. A ideal não leva em conta o atrito ou qualquer outra força que a reduza. Nenhuma máquina ideal pode existir no mundo real, apenas na teoria física. A VM real descreve máquinas do mundo real e os fatores de atrito e outras forças.

Alavanca

A alavanca é constituída por uma barra plana que gira em torno de um ponto fixo (ponto de apoio). A VM de uma alavanca é o comprimento da barra do lado da força aplicada dividida pelo comprimento da barra do lado da força de resistência (o peso do objeto a ser levantado ou movido). Com alavancas, a VM depende da posição do ponto de apoio.

Plano inclinado, cunha e parafuso

O plano inclinado é simplesmente uma inclinação. A sua VM é o comprimento da inclinação dividido pela sua altura em relação ao solo. Se o comprimento da inclinação for de 3,6 m e a altura de 60 cm, a VM é 6. Uma cunha é um plano móvel inclinado. Sua VM é determinada dividindo-se o comprimento da inclinação da cunha pela sua espessura (comprimento do lado mais curto). Se o comprimento da rampa for 2,40 m e a altura 1,20 m, então a VM será 2. O parafuso é de um terceiro tipo de plano inclinado, que é enrolado em torno de uma barra fixa. Sua VM é um cálculo mais complexo, definido como Pi (3,14) vezes o diâmetro da rosca do parafuso, dividido pela distância de deslocamento do parafuso.

Polia ou roldana, roda e eixo

Roldana é uma roda que gira livremente em um quadro. Ela pode ser fixa ou móvel. A fixa não cria VM, sendo que a móvel, sim. A VM para uma roldana ou polia é simplesmente igual ao número de cordas necessárias para suportá-la. A roda e o eixo são compostos por uma máquina de uma roda pequena chamada eixo fixo no interior de uma roda grande. A sua vantagem mecânica é igual ao raio da roda grande dividido pelo raio do eixo.

Máquinas compostas

Máquinas compostas combinam duas ou mais máquinas simples. Por exemplo, um parafuso é quase sempre acionado utilizando-se uma alavanca ou uma cunha. O cálculo da vantagem mecânica de uma máquina de composta requer que você entenda a VM das máquinas simples que a compõem.

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