O trabalho é realizado aplicando uma força à distância. Essas máquinas simples criam uma força de saída maior que a força de entrada; a razão dessas forças é a vantagem mecânica da máquina.
Todas as seis máquinas simples foram usadas por milhares de anos, e a física por trás de várias delas foi quantificada por Arquimedes. Essas máquinas podem ser usadas juntas para criar uma vantagem mecânica ainda maior, como no caso de uma bicicleta.
1. MÁQUINAS SIMPLES – ALAVANCA
Uma alavanca é uma máquina simples que consiste em um objeto rígido (geralmente uma barra de algum tipo) e um fulcro (ou pivô). A aplicação de uma força a uma extremidade do objeto rígido faz com que ela gire em torno do fulcro, causando uma ampliação da força em outro ponto ao longo do objeto rígido.
Existem três classes de alavancas, dependendo de onde a força de entrada, a força de saída e o fulcro estão em relação um ao outro. Bastões de baseball, gangorras, carrinhos de mão e alavancas são tipos de alavancas.
2. MÁQUINAS SIMPLES – RODA E EIXO
Uma roda é um dispositivo circular preso a uma barra rígida no centro. Uma força aplicada à roda faz com que o eixo gire, o que pode ser usado para aumentar a força (por exemplo, com um cabo de corda ao redor do eixo).
Como alternativa, uma força aplicada para fornecer rotação no eixo se traduz em rotação da roda. Pode ser visto como um tipo de alavanca que gira em torno de um fulcro central. As rodas-gigantes, os pneus e os pinos rolantes são exemplos de rodas e eixos.
3. MÁQUINAS SIMPLES – PLANO INCLINADO
Um plano inclinado é uma superfície plana ajustada em um ângulo para outra superfície. Isso resulta em fazer a mesma quantidade de trabalho aplicando a força em uma distância maior.
O plano inclinado mais básico é uma rampa; requer menos força para subir uma rampa até uma elevação maior do que subir até essa altura verticalmente. A cunha é geralmente considerada um tipo específico de plano inclinado.
4. MÁQUINAS SIMPLES – CUNHA
Uma cunha é um plano de dupla inclinação (ambos os lados são inclinados) que se move para exercer uma força ao longo dos comprimentos dos lados.
A força é perpendicular às superfícies inclinadas, por isso empurra dois objetos (ou partes de um único objeto) separados. Eixos, facas e formões são todos cunhas. A “cunha da porta” comum usa a força nas superfícies para fornecer atrito, em vez de coisas separadas, mas ainda é fundamentalmente uma cunha.
5. PARAFUSO
Um parafuso é um eixo que possui uma ranhura inclinada ao longo de sua superfície. Girando o parafuso (aplicando um torque ), a força é aplicada perpendicularmente ao sulco, traduzindo assim uma força de rotação em uma linear.
É freqüentemente usado para prender objetos juntos (como fazem os ferrolhos e parafusos), embora os babilônios tenham desenvolvido um “parafuso” que poderia elevar a água de um corpo baixo para um mais alto (que mais tarde veio a ser conhecido como parafuso de Arquimedes). ).
6. POLIA
Uma polia é uma roda com uma ranhura ao longo de sua borda, onde uma corda ou cabo pode ser colocado. Ele usa o princípio de aplicar força a uma distância maior, e também a tensão na corda ou cabo, para reduzir a magnitude da força necessária.
Sistemas complexos de polias podem ser usados para reduzir muito a força que deve ser aplicada inicialmente para mover um objeto.
Como fazer uma catapulta passo a passo
Vai precisar de:
- 10 palitos de madeira ou palitos de picolé
- 5 espetos
- 3 canudos
- 1 recipiente pequeno de plástico
- 1 faixa elástica
- Fita
Passos a seguir:
1 Para fazer uma catapulta, comece por cortar os canudos em quarto. Aperte a peça de canudo e insira um palito de picolé. Repita este procedimento até ter 3 pedaços de canudo com 3 pedaços de palito de uma extremidade à outra.
2 Dobre a peça em forma de triângulo e ligue as extremidades.
3 Envolva o perímetro do triângulo com fita.
4 Repita mais 2 vezes para criar um total de 3 triângulos. Organize-os em um modelo de trapezoide e adicione fita nas bordas em, pelo menos, dois lugares.
5 Dobre os triângulos exteriores para cima para formar a pirâmide.
6 Cole as bordas para manter intacta a forma da pirâmide.
7 Para fazer o braço da catapulta, coloque 5 espetos de forma plana e perfeitamente alinhados. Envolva com fita adesiva ao redor dos espetos em, pelo menos, dois lugares.
8 Adicione um palito de picolé como reforço no centro do braço. Cobrindo os 3 espetos centrais.
9 Insira a ponta dos 3 espetos centrais em ½ peça do canudo restante.
10 Coloque o braço de espetos na catapulta colando o canudo com fita em um dos lados da estrutura. Isto criará uma articulação flexível que permitirá que o braço da catapulta se mexa para cima e para baixo. Montar o braço à moldura da catapulta requer muita habilidade. Pode ser mais fácil se outra pessoa ajudar você.
11 Enfie uma faixa elástica no braço da catapulta.
12 Depois passe-a pelo centro da pirâmide rodeando dois de seus lados.
13 Depois, estique-a para a passar novamente pelo braço. Você precisa ter cuidado neste passo para não quebrar a pirâmide.
14 Coloque um pedaço de fita em um ângulo perpendicular à extremidade superior do braço da catapulta.
15 Coloque um pequeno recipiente de plástico sobre a extremidade dos espetos e envolva-o com a fita em seus lados. Tenha em conta que deve deixar as pontas dos espetos como sobra, mas tampe-os com fita para não ferir seus dedos.
Coloque uma mão no interior da moldura da pirâmide e pressione firmemente aí. Use a gema dos dedos na outra mão para pressionar para baixo na extremidade do braço da catapulta. Puxe o braço para trás e depois solte permitindo que seus dedos deslizem fora dos espetos. E já tem a sua catapulta feita!
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