Quais foram as primeiras máquinas simples utilizadas na Antiguidade?

As máquinas térmicas são dispositivos capazes de converter energia térmica em energia mecânica, sendo utilizadas principalmente como meios de transporte e nas indústrias. Podemos citar como exemplo os veículos automotores, a máquina a vapor e a turbina a vapor. É impossível imaginar nossa vida sem esses dispositivos, que a cada dia estão mais aprimorados.

O primeiro dispositivo que utilizava esse mesmo princípio de funcionamento foi a máquina de Herón, no século I d.C. Em 1698, Thomas Savery criou a primeira com utilidade prática, que era usada para retirar água das minas. Posteriormente, por volta de 1712, essa máquina de Savery foi aperfeiçoada por Thomas Newcomen e passou a ser utilizada também para elevar cargas.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

No entanto, as máquinas térmicas obtiveram destaque de fato apenas no século 18, quando James Watt (1736 – 1819), em 1763, criou uma máquina que possuía maior eficiência do que as que eram até então conhecidas. Assim, elas passaram a ser utilizadas na indústria e em larga escala, o que foi de enorme contribuição para a Revolução Industrial.

Foi em 1804 que as máquinas a vapor passaram a ser utilizadas para locomoção. A locomotiva a vapor, construída por Richard Trevithick, era capaz de transportar 450 pessoas a uma velocidade de 24 km/h, velocidade bem menor que a que estamos acostumados atualmente. Depois da locomotiva, vieram os carros, o primeiro foi produzido em 1885, pelo Engenheiro Alemão Karl Benz, e possuía motor a gasolina.

Tópicos deste artigo

Mapa Mental: Máquinas Térmicas

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

As máquinas térmicas foram fundamentais para o desenvolvimento tecnológico da humanidade, a começar pela Revolução Industrial, os meios de transporte e a produção de energia. Atualmente é impossível imaginar nossas vidas sem esses dispositivos, que, a cada dia, estão sendo mais aprimorados, contribuindo, assim, para a nossa qualidade de vida.

Máquinas simples são dispositivos compostos por poucos elementos. Além disso, são capazes de alterar a magnitude de forças ou mudar seu sentido. A primeira máquina simples foi proposta por Arquimedes de Siracusa, no século III, antes da era Cristã. Veja o que são, exemplos e muito mais sobre esse tema.

Publicidade

O que são máquinas simples

As máquinas simples são a base do funcionamento de qualquer outro dispositivo mecânico mais complexo. Apesar da simplicidade, esse tipo de aparato trouxe grandes avanços para a humanidade. Isso aconteceu porque uma máquina simples é capaz de alterar a intensidade de uma força. Além disso, ela também pode mudá-la de direção ou de sentido.

A concepção de uma máquina simples surgiu a partir dos estudos do grego Arquimedes de Siracusa. Nessa época, foram propostas as máquinas arquimedianas. As quais consistiam em alavancas, polias e parafusos. Atualmente, considera-se três tipos de máquinas simples. Veja quais são elas, a seguir.

Os 3 tipos de máquina simples

Ao longo dos anos, a definição de máquina simples foi mudando. Dessa forma, desde a Grécia antiga até os dias atuais alguns equipamentos passaram a ser considerados e outros deixaram de se enquadrar nessa categoria. Atualmente, são considerados três tipos de máquinas simples.

Alavancas

As alavancas são consideradas multiplicadoras de força. Afinal, com elas é possível aumentar a vantagem mecânica. Por exemplo, soltar um parafuso que estava muito apertado com uma chave ou espremer um limão muito mais rápido usando a alavanca do espremedor. Além disso, dependendo do local de ação da força, a alavanca recebe um nome.

• Interfixa: o ponto de apoio fica entre a aplicação da força potente e o ponto da força resistente.
• Interpotente: o ponto de aplicação da força potente fica entre o ponto de apoio e a força resistente.
• Inter-resistente: a força resistente fica entre o ponto de apoio e a força potente.

Roldanas ou polias

Esse aparato são rodas que servem para direcionar a força por meio de objetos específicos. Ou seja, usando cordas ou fios é possível desviar a trajetória ou levantar certos corpos. Por exemplo, roldanas são usadas para erguer objetos pesados na construção civil e em aparelhos de academia. Veja os tipos de roldanas existentes:

Publicidade

• Fixa: deve ficar presa a um lugar fixo. Ela apenas muda a direção da força aplicada. Assim, a força é aplicada é igual à força na outra extremidade da corda.
• Móvel: ao associar roldanas fixas com roldanas móveis, a força aplicada se multiplica. Assim, essa associação muda a direção da força e a multiplica.

Plano inclinado

Como o próprio nome diz, esse sistema é um plano que liga duas alturas diferentes. Como uma rampa. Dessa maneira, o plano inclinado se constitui como uma máquina simples porque a força necessária para elevar um objeto entre dois níveis, por meio do plano, é muito menor do que se o movimento fosse feito na vertical. Os exemplos de plano inclinado podem ser uma rampa de acesso ou uma rampa de carga e descarga.

A combinação desses conceitos físicos pode gerar máquinas mais complexas. Por exemplo, motores de carros, bicicletas e muitas outras.

Vídeos sobre máquinas simples

Além de aprender os tipos e os conceitos por trás dos aparelhos fundamentais da dinâmica, é preciso aprofundar os conhecimentos. Por isso, assista aos vídeos selecionados e veja mais sobre cada tipo de máquina.

Publicidade

Plano inclinado sem atrito

O professor Marcelo Boaro explica os cálculos por trás de um plano inclinado sem atrito. Para isso, o docente explica a decomposição da força peso em termos dos senos e cossenos. Além disso, no vídeo, Boaro encontra uma relação matemática para a aceleração no plano inclinado sem atrito. Ao fim da aula, o professor resolve um exercício de aplicação.

Qual a diferença entre roldana fixa e móvel

As roldanas também são conhecidas como polias. Esse tipo de aparelho é responsável por mudar a direção da força aplicada e diminuir a força necessária para erguer um corpo. Para saber mais sobre a diferença entre os tipos de polia, veja o vídeo do canal Chama o Físico.

Alavancas e torque

Publicidade

Conhecer as alavancas e o torque é fundamental para compreender a estática de um corpo extenso. Por isso, o professor Marcelo Boaro conta como calcular o momento de uma força, que também é conhecido como torque. Dessa forma, o docente consegue explicar as diferenças entre os três tipos de alavanca. Ao fim do vídeo, o professor resolve um exercício de aplicação.

Conhecer as máquinas simples é importante no estudo da dinâmica. Afinal, com esses conceitos é possível compreender muito bem o funcionamento de diversos dispositivos que nos cercam. Além disso, é importante conhecer a história por trás desse conteúdo. Por isso, veja mais sobre um dos principais estudiosos desse tema, o grego Arquimedes.

Quais foram as primeiras máquinas simples utilizada na antiguidade?

Quais são as primeiras máquinas?

Quando surgiu a primeira máquina simples?

Quais são os principais tipos de máquinas simples?