MÁQUINAS SIMPLES-SEMANA 18 A 22/05/20

HABILIDADES
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SEMANA  18 A 22/05/20

...REVISÃO

1 Há vários tipos de máquinas 
   Ao realizar o experimento acima, você construiu uma máquina e irá entender isso melhor ao longo deste capítulo. Máquinas são invenções que auxiliam na realização de tarefas. Elas tornam o trabalho mais fácil de executar, porque são projetadas para transmitir forças, modificando sua intensidade, sua direção de atuação e/ou o local em que são aplicadas. Algumas máquinas são pequenas e simples, como, por exemplo, um pé de cabra, usado para abrir caixotes e retirar pregos da madeira. Outras são grandes e complexas, como um automóvel ou um robô industrial.

2 O que são máquinas simples? 
   As máquinas, mesmo as mais complicadas, se fundamentam em princípios básicos conhecidos com o nome de máquinas simples. São elas: roda-eixo, alavanca, polia, engrenagem, plano inclinado, cunha e parafuso. Vamos, agora, aprender um pouco sobre cada uma delas

Roda-eixo 

   Para transportar um caixote pesado, empurrando-o de um lugar para outro, você terá de aplicar uma força a ele. É claro que, se esse caixote estiver sobre um carrinho equipado com rodas que giram ao redor de eixos, a tarefa será muito mais fácil (veja as figuras abaixo). O uso de rodas e eixos facilita a realização da tarefa de deslocar objetos. O conjunto roda-eixo é uma máquina simples. Muitas máquinas complexas, como automóveis, motocicletas e trens, apresentam o conjunto roda-eixo em sua composição

Alavanca 

   Será que alguém conseguiria deslocar uma pedra com massa de 100 quilogramas? Certamente essa
não é uma tarefa fácil se a pessoa não fizer uso de algum recurso. O uso de uma alavanca nos ajuda a fazer isso. Ela pode ser construída com uma haste resistente e um ponto de apoio (denominado fulcro), como aparece na figura ao lado. Com uma haste suficientemente resistente e comprida, e também com um ponto de apoio, uma pessoa pode deslocar a pedra pesada. A alavanca mostrada no desenho permite amplificar — isto é, aumentar — a força que uma pessoa aplica nela. Além disso, o sentido da força é modificado. Nesse exemplo, a pessoa aplica uma força dirigida para baixo e a outra extremidade da alavanca aplica, sobre a pedra, uma força dirigida para cima. As alavancas fazem parte do cotidiano. Quando alguém usa um pé de cabra para remover um prego da madeira, por exemplo, está usando uma alavanca. As gangorras e as balanças de dois pratos também são exemplos de alavanca.
   Na verdade, existem três tipos diferentes de alavancas, conforme mostram os desenhos a seguir. Todas elas estão presentes em nosso dia a dia.

Polia ou roldana

   Imagine que um operário de construção tenha de levar um objeto de 20 quilogramas do chão até o terceiro andar. Um modo de realizar a tarefa é subir pelas escadas carregando o objeto. Ele também pode suspender o objeto usando apenas uma corda ou empregando uma corda que passe por uma polia fixa, também chamada roldana fixa. Compare os desenhos ao lado. A denominação “fixa” é porque a polia não está presa ao objeto que será movimentado, mas sim a uma superfície, como o teto, por exemplo. A polia é livre para girar. Em ambos os casos, a força que o indivíduo tem de aplicar na corda é a mesma. Só que, num dos casos, ele deve puxar a corda para cima e, no outro, para baixo. O uso da polia, uma máquina simples, permite mudar a direção de aplicação da força. Optando pelo uso de polias móveis, que se movimentam à medida que a corda é puxada, o esforço fica menor. Veja os fatos mostrados nos desenhos do alto da próxima página.

 

 Quanto maior o número de polias móveis, menor o esforço necessário para erguer um mesmo objeto. Cada polia móvel reduz à metade a força potente (esforço) necessária. Verifica-se que, quanto maior o número de polias móveis, menor deve ser a força aplicada à corda para suspender um mesmo objeto. De fato, constata-se que, para cada polia móvel empregada, a força que deve ser aplicada fica reduzida à metade! O uso de polias permite, portanto, além de mudar a direção de aplicação de uma força, amplificar essa força. Isso torna mais fácil realizar o trabalho de levantar objetos pesados. Agora você consegue explicar o resultado do experimento de abertura do capítulo? Ao realizá-lo, você deve ter percebido como as duas pessoas que estão segurando os cabos de vassoura não conseguem impedir que eles se aproximem. A corda enrolada neles é como a corda enrolada em polias móveis: permite amplificar a força de quem está puxando a corda





Engrenagem
 
 

As engrenagens são rodas com dentes ao redor. Esses dentes se encaixam em dentes semelhantes de uma ou mais engrenagens vizinhas. Um exemplo de duas engrenagens aparece no desenho na lateral desta página. Quando giramos uma delas, a outra gira também. Assim, o conjunto de duas engrenagens permite que o movimento de uma delas seja transferido para a outra. Você já observou uma máquina manual de moer carne ou de fazer macarrão, ou ainda de espremer cana-de-açúcar?       Nelas existe uma manivela que a pessoa pode girar, e esse movimento de giro é transmitido, por engrenagens, aos componentes, que espremem a carne, o macarrão ou a cana-de-açúcar. Em algumas máquinas mais complexas, motores elétricos são usados para fazer girar engrenagens que transmitem movimento para abrir e fechar portões, subir ou descer elevadores etc. Adaptações das engrenagens são as rodas com correias de borracha e as rodas dentadas com correntes de metal (veja as figuras no alto da próxima página). Essas provavelmente você conhece, não é mesmo? Elas são usadas nas bicicletas!

Plano inclinado 

   Um funcionário de companhia de transportes tem de colocar algumas caixas pesadas dentro do caminhão. Se, em vez de carregar as caixas, ele as empurrar por um plano inclinado, a tarefa será facilitada (veja a figura ao lado). Por ser muito simples, a maioria das pessoas não reconhece o plano inclinado como uma máquina. Acontece que ele facilita a execução de certos trabalhos e, por isso, obedece à definição de máquina. Quanto menos inclinado for o plano, mais suave é a realização da tarefa de transportar um objeto até o ponto mais alto. Essa ideia é usada na construção de algumas rodovias em locais montanhosos. Em vez de construir uma estrada curta e muito inclinada, prefere- -se uma estrada mais longa e cheia de zigue-zagues, porém menos inclinada, o que suaviza a subida

Cunha

A cunha é uma máquina simples, que torna mais fácil a tarefa de cortar ao meio, por exemplo, um pedaço de madeira, como mostra a figura ao lado. Ela é uma espécie de adaptação do plano inclinado, que permite mudar a direção de uma força. A marreta aplica sobre a cunha uma força direcionada para baixo, e a cunha, por sua vez, transmite à madeira uma força direcionada para os lados. A aplicação mais importante das cunhas está nos instrumentos para cortar, como o machado, o formão e a talhadeira. Que relação você vê entre a cunha e o resultado do experimento feito com o lápis e o papelão?



Parafuso 
Ao fazer o experimento com a unha e o parafuso, você pôde perceber que ele é como um plano inclinado enrolado. O parafuso, assim como a cunha, é uma espécie de adaptação do plano inclinado. Ele é classificado como uma máquina simples porque permite modificar a direção de atuação de uma força, tornando mais fácil a realização da tarefa de atarraxá-lo numa superfície. Ao usarmos uma chave de fenda, a força que aplicamos para fazer girar um parafuso acaba sendo, em parte, usada para fazê-lo penetrar no material.

ATIVIDADES

 1. Que tipo de máquina simples está envolvido no funcionamento de um abridor de garrafas? 

2. Ao usarmos uma chave de fenda para abrir uma lata de tinta, estamos empregando qual máquina simples?

3. Qual é o tipo de máquina simples que está envolvido no funcionamento de um saca-rolhas? 

4. Que tipos de máquinas simples estão envolvidos no funcionamento de uma tesoura? 

5. Que máquina simples é utilizada para se arriar ou hastear uma bandeira? 

6. Explique por que é mais difícil abrir uma lata de refrigerante quando aquela “argolinha” está quebrada.

Responder no caderno tirar fotos e enviar para o email: anaveiga@professor.educacao.sp.gov.br

Referencia:
Canto, Eduardo Leite do Ciências naturais : aprendendo com o cotidiano : manual do professor / Eduardo Leite do Canto, Laura Celloto Canto. — 6. ed. — São Paulo : Moderna, 2018

BRASIL. Diretrizes Curriculares Nacionais Gerais da Educação Básica. Brasília, DF: MEC, SEB, DICEI, 2013b. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_docman&view=download&alias=15548-d-c-n-educacao-basica-nova-pdf&Itemid=30192>. Acesso em: 14 set. 2018