Os primeiros dispositivos foram denominados máquinas simples, pois normalmente são constituídos por uma única peça, capaz de executar uma tarefa que exija a aplicação de uma força, tais como a alavanca, a mola o plano inclinado, o parafuso e as engrenagens.
Vamos entender o funcionamento de algumas máquinas simples, que auxiliam o ser humano em muitas situações do cotidiano e são usados principalmente para transmitir movimento entre as diversas partes de uma máquina.
Tipos de máquinas simples
Em função da atividade que realizam, as máquinas simples podem ser de vários tipos:
Transmissão de força
Máquinas que transmitem a força exercida sobre eles, como as alavancas, os planos inclinados e os parafusos, dentre outros.
A alavanca, uma das primeiras máquinas simples, é usada para mover objetos pesados. Com um tronco de árvore e uma pedra de apoio, podia-se movimentar grandes blocos de pedra, utiliza- dos em construções antigas. E o mesmo princípio é aplicado atualmente em muitos objetos, tais como tesouras, pinças, martelos, carrinhos de mão, entre outros. A alavanca é formada por uma barra rígida e um ponto de apoio. A força aplicada sobre a alavanca é denominada força potente, já a força contrária exercida pelo corpo que se quer mover é chamada força resistente (ou resistência).
Outra máquina simples muito antiga é o plano inclinado, que consiste em utilizar a inclinação de um local para facilitar o erguimento ou abaixamento de objetos pesados, como uma rampa de garagem pela qual sobe um carro, ou uma rampa de acesso pela qual desce uma pessoa cadeirante. O que ocorre é que a inclinação diminui a intensidade da força necessária para erguer o corpo, com o aumento da distância percorrida.
Quando observamos a forma de objetos cortantes, pelo ponto de vista da lâmina, percebemos que o formato é o encontro de dois planos inclinados, como em facas, tesouras e machados. Essa forma é denominada cunha e, com o uso dessa máquina simples, usa-se menos força para cortar um material.
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.
Transmissão de movimentos
Máquinas que transmitem o movimento, como as rodas, as roldanas e as engrenagens, dentre outros.
A roda é um elemento cilíndrico, de pequena espessura, que gira ao redor de um eixo (real ou virtual) ou de forma solidária a ele. Embora seja um operador bastante simples, tem sofrido modificações ao longo do tempo, as primeiras rodas eram maciças, mas logo se comprovou que as raiadas, mais rápidas, podiam suportar o mesmo peso. Um tipo especial é a roda denteada, muito empregada em vários modelos de máquina para transmitir movimento.
As roldanas (polias) também são exemplos de máquinas simples, podendo ser descritas como uma roda que gira em torno de um centro e possui um sulco, pelo qual passa uma corda. As roldanas são máquinas utilizadas para erguer objetos pesados verticalmente, como em guindastes. Grandes construções antigas só foram possíveis pelo uso de roldanas, como as pirâmides do Egito.
As engrenagens são rodas que transmitem seus movimentos uma para a outra, por meio do contato direto ou de uma correia ou corda. Podemos encontrá-las no motor de um automóvel, em um relógio de pulso analógico, em uma impressora, entre muitos outros dispositivos. Engrenagens montadas em conjunto, podem ser utilizadas para diversas funções, constituindo grande número de máquinas mais elaboradas.
Acumuladores de energia
Sistemas onde se pode acumular energia, como as molas. Uma mola nada mais é que um arame enrolado na forma helicoidal.
- Quando se exerce uma força sobre a mola, ela se deforma, de maneira que seu comprimento aumenta ou diminui.
- Quando a força deformadora deixa de atuar, o comprimento da mola volta a ser o comprimento inicial. Nesse momento, ela irá realizar alguma força (reação) sobre um objeto.
As molas são empregadas em amortecedores de carro, em canetas esferográficas e em portas de vai-e-vem, entre muitos outros objetos.
Por: Paulo Magno Torres
