Máquinas simples - conteúdo ensino fundamental

Máquinas simples

1. MÁQUINAS SIMPLES

2. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Na imagem ao lado, conseguimos observar a Mulher Maravilha segurando no alto um objeto bem grande. Para tal, é necessário força, e também esforço - não é mesmo? Mas... o que é força? E esforço? FORÇA Imagem 1

3. Em uma área da Ciências chamada Física, “força” é uma ação capaz de deformar, parar, colocar em movimento, aumentar ou diminuir a velocidade de um corpo/objeto. FORÇA Imagem 2 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

4. Para estimar o modo com que a força atua, é necessário considerar a sua intensidade , direção e sentido . Ela é representada da seguinte forma: F FORÇA Imagem 3 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

5. A intensidade corresponde ao esforço empreendido. Sua unidade de medida é em Newtons (N). Intensidade Imagem 3 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

6. A direção diz respeito a uma “linha imaginária” na qual o corpo/objeto se movimenta. Direção Direção: horizontal Imagem 3 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

7. Finalmente, o sentido representa para que lado o corpo tende a se deslocar, a partir da linha imaginária referente à direção. Sentido Direção: horizontal Sentido: da esquerda para a direita. Imagem 3 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

8. Imagem 4 Direção: vertical Sentido: de baixo para cima COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Aplicar a força necessária para mover um objeto, por exemplo, nem sempre é fácil, ou até mesmo possível.

9. Nesse sentido, existem máquinas simples , capazes de aumentar a intensidade de uma força aplicada, mudar sua direção/sentido ou mesmo aumentar a distância em que a força age. Assim, elas facilitam a realização de ações que envolvam a aplicação de força. Imagem 5 MÁQUINAS SIMPLES COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

10. MÁQUINAS SIMPLES Imagem 6 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

11. As alavancas aumentam a força que será aplicada no objeto, deixando-a maior que a força resistente . ALAVANCA COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

12. As alavancas aumentam a força que será aplicada no objeto, deixando-a maior que a força resistente . Elas são classificadas de acordo com a posição do ponto de apoio , ponto de ação (força potente) e ponto de resistência (força resistente) . ALAVANCA COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

13. As alavancas aumentam a força que será aplicada no objeto, deixando-a maior que a força resistente . Elas são classificadas de acordo com a posição do ponto de apoio , ponto de ação (força potente) e ponto de resistência (força resistente) . ALAVANCA COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 7

14. ALAVANCA O ponto fixo é chamado de ponto de apoio. Ponto de apoio Imagem 8 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

15. ALAVANCA Ponto de ação é onde a força é aplicada. A essa força, damos o nome de força potente . Ponto de ação Força potente COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 8

16. ALAVANCA Ponto de resistência é onde será aplicada a força para que o objeto seja movido. A força aplicada é a força resistente. Força resistente Ponto de resistência COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 8

17. Alavancas interfixas Na alavanca interfixa , o ponto de apoio (fixo), está situado entre o ponto de ação e o ponto de resistência. Ponto de ação Força potente Ponto de apoio Força resistente Ponto de resistência COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 8

18. Alavancas interfixas Força potente Ponto de ação Ponto de apoio Força Resistente Ponto de resistência Na alavanca interfixa , o ponto de apoio (fixo), está situado entre o ponto de ação e o ponto de resistência. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 9

19. Alavancas interfixas Força potente Ponto de ação Ponto de apoio Força Resistente Ponto de resistência Na alavanca interfixa , o ponto de apoio (fixo), está situado entre o ponto de ação e o ponto de resistência. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 10

20. Alavancas interfixas Força potente Ponto de ação Ponto de apoio Força Resistente Ponto de resistência Nelas, a força potente (ou seja: nosso esforço) se torna menor à medida em que o ponto de apoio e o ponto de resistência se tornam mais próximos. Força potente Ponto de ação Ponto de apoio Força Resistente Ponto de resistência Maior esforço Menor esforço COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

21. Alavancas interfixas Nelas, a força potente (ou seja: nosso esforço) se torna maior à medida em que o ponto de apoio e o ponto de ação se tornam mais próximos. Nesse caso, a altura do objeto a ser levantado também se torna maior. Força potente Ponto de ação Menor esforço Ponto de apoio Força potente Ponto de ação Força Resistente Ponto de resistência Maior esforço COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Ponto de apoio Força Resistente Ponto de resistência

22. Alavancas inter-resistentes Ponto de apoio Força resistente Ponto de resistência Ponto de ação Força potente COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Na alavanca inter-resistente , o ponto de resistência , está situado entre o ponto de ação e o ponto de apoio. Imagem 11

23. Alavancas inter-resistentes Imagem 12 Ponto de apoio Força Resistente/ ponto de resistência Força Potente/ponto de ação COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Na alavanca inter-resistente , o ponto de resistência , está situado entre o ponto de ação e o ponto de apoio. Imagem 12

24. Alavancas inter-resistentes Na alavanca inter-resistente , o ponto de resistência , está situado entre o ponto de ação e o ponto de apoio. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Ponto de apoio Força resistente Ponto de resistência Ponto de ação Força potente Nelas, quanto mais próximo ao ponto de apoio estiver o ponto de resistência, menor será o esforço. Imagem 13

25. Imagem 14 COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Alavancas interpotentes O ponto de ação/força potente , está situado entre o ponto de resistência e o ponto de apoio. Ponto de apoio Força resistente Ponto de resistência Ponto de ação Força potente Imagem 14

26. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Alavancas interpotentes O ponto de ação/força potente , está situado entre o ponto de resistência e o ponto de apoio. Ponto de apoio Força Resistente/ Ponto de resistência Força Potente/ Ponto de ação Imagem 15

27. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Alavancas interpotentes O ponto de ação/força potente , está situado entre o ponto de resistência e o ponto de apoio. Força resistente/ Ponto de resistência Ponto de apoio Força potente/ponto de ação Imagem 16

28. PLANO INCLINADO Utilizado para levar objetos de um lugar mais baixo para um mais alto; ou do mais alto para o mais baixo. Consiste em uma superfície plana, rígida e inclinada. Quanto menor a inclinação, menor a força a ser aplicada – ou seja menor o esforço. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA?

29. AÇÃO REFLEXIVA Discuta suas impressões com seus colegas, apontando também a importância da acessibilidade: o que a sua escola possui e o que poderia ser feito para que pessoas com deficiência física tenham seus direitos de ir e vir assegurados? Qual inclinação de rampa seria mais adequada: a da imagem A ou B? Reflita sobre o esforço empreendido em cada uma das situações, considerando o que aprendeu até aqui sobre o plano inclinado. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Imagem 17

30. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Cunha Tem forma triangular e extremidade afilada, cortante. Formada por dois planos inclinados. Ela muda a direção da força e auxilia no ato de partir, separar ou cortar objetos. Quanto menor for sua extremidade, menor será o esforço aplicado.

31. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Cunha Imagem 18

32. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Parafuso/rosca É um tipo de plano inclinado, na superfície de um cilindro, disposto em hélice. Ele move o material à medida em que gira, mudando a direção da força. O material se move na direção da cabeça do parafuso como se estivesse em um plano inclinado.

33. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Parafuso/rosca É um tipo de plano inclinado, na superfície de um cilindro, disposto em hélice. Ele move o material à medida em que gira, mudando a direção da força. O material se move na direção da cabeça do parafuso como se estivesse em um plano inclinado. Imagem 19

34. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? POLIA/ROLDANA É formada por um cabo/corda/corrente encaixado no sulco de uma roda, que gira em torno do seu centro. Objetos podem ser levantados (ou abaixados) com o uso dessa máquina simples, especialmente na direção vertical. As polias podem ser móveis ou fixas!

35. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Polia fixa O eixo desse tipo de polia é fixo em um suporte. Portanto, ele não se move quando a corda é acionada. Ela permite que o esforço seja realizado de forma mais conveniente, confortável à pessoa, mesmo não reduzindo a força potente (esforço). Imagem 20

36. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Polia móvel Nela, o eixo está ligado ao objeto que será movido e, além disso, uma das extremidades da corda fica fixa em um suporte. A polia móvel reduz o esforço e, geralmente, é usada em conjunto com uma ou mais polias fixas. Imagem 21

37. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? RODA E EIXO Para mover um objeto, a força aplicada utilizando essa máquina simples é menor do que se o mesmo objeto fosse arrastado. Imagem 22

38. COMO AS MÁQUINAS SIMPLES PODEM NOS AJUDAR NO DIA A DIA? Engrenagem Imagem 23 Imagem 23 Engrenagens são rodas dentadas, que podem ou não estar conectadas entre si ou a correntes. Imagem 24

39. Questões O que são máquinas simples? Quais são os seis tipos de máquinas simples? Descreva brevemente cada uma delas. Dê um exemplo de cada tipo de máquina simples e explique como ela facilita o trabalho. Como uma rampa pode ser considerada uma máquina simples? Qual a sua função? Explique como uma roda e eixo funciona e dê um exemplo de como ela é usada no nosso dia a dia. O que é uma polia e como ela pode ser utilizada para levantar objetos pesados? Como a vantagem mecânica de uma máquina simples pode ajudar a reduzir o esforço necessário para realizar um trabalho? Por que é importante entender o funcionamento das máquinas simples no nosso cotidiano?

40. Questões O que são máquinas simples? Quais são os seis tipos de máquinas simples? Descreva brevemente cada uma delas. Dê um exemplo de cada tipo de máquina simples e explique como ela facilita o trabalho. Como uma rampa pode ser considerada uma máquina simples? Qual a sua função? Explique como uma roda e eixo funciona e dê um exemplo de como ela é usada no nosso dia a dia. O que é uma polia e como ela pode ser utilizada para levantar objetos pesados? Como a vantagem mecânica de uma máquina simples pode ajudar a reduzir o esforço necessário para realizar um trabalho? Por que é importante entender o funcionamento das máquinas simples no nosso cotidiano?

41. Respostas 1. Máquinas simples são dispositivos que facilitam o trabalho, mudando a direção ou a intensidade da força aplicada. Elas têm poucas partes e operam de maneira simples. 2. Os seis tipos de máquinas simples são: Alavanca : Consiste em uma barra que gira em torno de um ponto fixo chamado fulcro. Plano inclinado : Uma superfície inclinada que facilita a elevação de objetos pesados. Roda e eixo : Uma roda que gira em torno de um eixo, facilitando o movimento de objetos. Polia : Uma roda com uma corda ou cabo para levantar objetos pesados. Cunha : Uma lâmina afiada usada para separar ou cortar materiais. Parafuso : Um plano inclinado enrolado em torno de um eixo, utilizado para fixar ou juntar objetos. 3. Exemplos de máquinas simples: Alavanca : Uma gangorra. Ela facilita levantar uma criança mais pesada do lado oposto. Plano inclinado : Uma rampa. Ela ajuda a subir objetos pesados sem precisar levantá-los totalmente. Roda e eixo : Uma bicicleta. Facilita o movimento, pois a roda transmite a força aplicada ao eixo, tornando o deslocamento mais fácil. Polia : Um elevador de carga. Usando uma polia, podemos levantar objetos pesados com menos força. Cunha : Uma faca. Ela corta alimentos aplicando força em uma área afiada e pequena. Parafuso : Uma tampa de garrafa. O parafuso fixa a tampa de forma segura ao corpo da garrafa.

42. Respostas 4. Rampa como máquina simples : A rampa é um plano inclinado, o que significa que ela facilita a subida de objetos pesados, permitindo que você use menos força do que se estivesse levantando o objeto diretamente. 5. Roda e eixo : A roda gira em torno de um eixo, permitindo que objetos grandes ou pesados sejam movidos mais facilmente. Um exemplo é o carro , onde as rodas e os eixos facilitam o movimento. 6. Polia : A polia é uma roda com uma corda ou cabo. Quando a corda é puxada, a polia ajuda a levantar objetos pesados com menos esforço. Um exemplo é o guindaste , que usa polias para levantar grandes cargas. 7. Vantagem mecânica : As máquinas simples reduzem o esforço necessário para realizar um trabalho, ou seja, você pode usar uma força menor para mover ou levantar um objeto, aumentando a eficiência no trabalho. 8. Importância das máquinas simples : Elas são fundamentais no nosso cotidiano porque facilitam tarefas, economizam energia e nos ajudam a realizar trabalhos mais pesados ou complexos com mais facilidade.