Máquinas Simples
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.
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, utilizados 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
Fonte: https://www.coladaweb.com/fisica/mecanica/maquinas-simples
Propagação de calor
A propagação de calor é a transmissão de energia térmica entre corpos que não estão na mesma temperatura. Esse fenômeno pode ocorrer de três diferentes formas.
Pode-se definir a propagação de calor como sendo a difusão de calor, ou energia térmica, entre dois ou mais corpos que não estão em equilíbrio térmico. Isso pode ocorrer por meio da condução térmica, da convecção térmica e da irradiação térmica.
O que é a propagação de calor?
A propagação de calor é o fluxo de energia térmica entre sistemas termodinâmicos que têm temperaturas diferentes. Pode ocorrer por meio da condução térmica, da convecção térmica ou da irradiação térmica.
Quais são as formas de propagação de calor?
Existem três formas pelas quais o calor se propaga:
→ Condução térmica: Na condução térmica, temos a propagação de calor por meio do contato entre diferentes corpos, sem transferência de matéria. Isso ocorre devido aos átomos do corpo numa temperatura mais elevada colidirem com os átomos do corpo numa temperatura mais baixa e transferirem energia para eles, elevando o seu grau de agitação até que atinjam o equilíbrio, quando tiverem o mesmo grau de agitação — temperatura.
Alguns exemplos em que ocorre condução térmica:
- aquecimento de talheres em contato com panelas quentes;
- resfriamento de líquidos em contato com o gelo;
- aquecimento ou resfriamento do corpo humano em contato com outro corpo humano.
→ Convecção térmica: Na convecção térmica, temos a propagação de calor por meio de correntes convectivas geradas pela subida da parte quente do fluido e pela descida da parte fria do fluido, o que ocorre pelas diferenças de temperatura.
Alguns exemplos em que ocorre convecção térmica:
- aquecimento de líquidos em panelas de pressão;
- brisas marítmas e resfriamento dos alimentos em geladeiras e congeladores.
→ Irradiação térmica: Na irradiação térmica, temos a propagação de calor por meio de ondas eletromagnéticas, que não necessitam de um meio material para se transportar, sendo assim, são capazes de se propagar no vácuo.
Alguns exemplos em que ocorre irradiação térmica:
- aquecimento dos planetas pelo Sol;
- dissipação do fogo;
- aquecimento de estufas de plantas pelo Sol.
Fonte: Brasil Escola