Maquinas simples 2022

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Tema: Máquinas simples
Máquinas simples - são instrumentos simples que permitem ao homem realizar as suas tarefas mais rapidamente isto é, facilitam o trabalho do homem.
 Exemplos:Tesoura, alicate, martelo, carinho de mão, chave de fenda,etc.
Os tipos de máquinas simples são Alavanca; Roldana;Plano inclinado
 Alavanca
Alavanca- é uma barra rígida, que pode ser recta ou curva, móvel em torno de um dos seus pontos chamado fulcro ou ponto de apoio ( O).
O principal objectivo do uso da alavanca é de multiplicar a força, isto é, aplicando-se na alavanca uma força relativamente pequena ,é possível equilibrar corpos com peso muito maior do que a força aplicada.
	
	O
	
	FP
	FR
	
	
	
	
	bP
	bR
	
Na alavanca destacam-se os seguintes elementos:
a) Fulcro ou ponto de apoio (O): é o ponto onde o sistema se apoia, quer dizer, onde a alavanca encontra o seu ponto de rotação.
b) Força potente (FP): é a força que se aplica para vencer ou equilibrar a força resistente (FR).
c) Força Resistente (Fr): é a força que se pretende vencer ou equilibrar.
d) Braço potente (bP): é a distância que vai do ponto de aplicação da força potente até ao fulcro.
e) Braço resistente (bR): é a distância que vai do ponto de aplicação da força resistente até ao fulcro.
Tipos de alavancas
Existem três tipos de alavanca
a) Alavancas Inter-fixas – são aquelas em que o ponto de apoio ou fulcro se encontra entre a força potente e a força resistente. 
Ex: tesoura, pedal de travão de um carro, Alicate, gancho de cabelo, remo, martelo, etc.
b) Alavancas Inter-resistente - são aquelas em que a força resistente se encontra entre o fulcro e a força potente 
 Ex: carrinho de mão, bomba para extrair água, o abre-latas, guilhotina de papel, quebra-nozes etc.
Esta alavanca é sempre vantajosa pois o braço resistente é sempre menor do que o braço potente.
 
c) Alavancas Inter-potente - são aquelas em que a força potente se encontra entre o fulcro e a força resistente
 Exemplo: a pá, pega de carvão, pinça de gelo, colher, braço humano etc.
Esta alavanca é sempre desvantajosa pois o braço resistente é sempre maior do que o braço potente.
Condição de equilíbrio de uma alavanca
Para que uma alavanca esteja em equilíbrio, é necessário que o momento da força potente (MP) em relação ao fulcro, seja igual ao momento da força resistente (MR) em relação ao mesmo ponto.
 MP MRFP.bPFR.bR
Vantagem Mecânica (VM) de uma Alavanca é a razão entre intensidade da força resistente (Fr) e a intensidade da força potente (Fp). 
 Vm ou 
Se Vm 1 diz-se que a alavanca é Vantajosa porque se popa a força a aplicar, ou seja a força potente (Fp) é menor que a força resistente (Fr).
Se Vm 1 diz-se que a alavanca é Desvantajosa porque não se poupa a força a aplicar, ou seja a força potente (Fp) é maior que a força resistente (Fr).
Exércicios Resolvidos
1 ) A figura mostra um corpo de 300N a ser equilibrada atraves de uma alavanca .
a) Que tipo de alavanca se trata? 
b) Calcule o valor de F necessária para equilibrar o corpo.
C) Calcule a vantage mecanica e diz se é vantajosa ou não.
Resoluçã
 a) Trata-se de Alavanca inter-fixa
 b)
Dados Formula Resolução
 Fr =300 N 
br 
 =? 
c) Vm 
d) A alavanca é vantajosa porque é maior que um.
2) A figura mostra a Rita a equilibrar uma pedra grande atraves de uma alavanca .
 
a) Que tipo de alavanca se trata? 
b) Calcule o valor do comprimento x.
C) Calcule a vantage mecanica e diz se é vantajosa ou não.
Resolução
a) Trata-se de Alavanca inter-fixa
b) Dados Formula Resolução
 Fr =2000 N 
 br =0.5m 
 Fp= 40 kg x10 m/s2=400 N 
x =? 
e) Vm 
A alavanca é vantajosa porque é maior que um.
Exercicios propostos
1) Identifique os tipos de alavanca (interfixa, interpotente ou inter-resistente) nas situações abaixo:
 a) b) 
 
 
c) d)
 
2) A figura represnta um pé de cabra a ser usada para retirar um prego de uma madeira.
a) Identifique o tipo de alavanca 
b) Calcule a força que o prego exerce sobre o pé de cabra ao ser retirado.
C) Calcule a vantage mecanica e diz se é vantajosa ou não.
3) Na figura, um padeiro usa uma pá para retirar um bolo de 5kg do forno.
a) De que tipo de alavanca se trata? 
b) Qual é a força que o padeiro deve exercer no ponto B para deslocar o bolo com auxílio da pá? (use g = 10 m/s2 ) 
c) Calcule a vantagem mecanica. 
Roldana
É uma máquina simples, constituída por um disco rígido que pode girar livremente em torno de um eixo fixo. À volta do disco existe um sulco, chamado gola por onde se faz passar uma corda. Numa das extremidades, prende-se o corpo que se pretende equilibrar, puxando-se pela outra extremidade. 
Existem dois tipos de roldanas:
Tipos de Roldanas 
Roldana Fixa- é aquela que apresenta o seu eixo de rotação fixo
a) Condição de Equilíbrio da Roldana Fixa 
Para que exista equilíbrio na roldana fixa, é necessário que a força potente (Fp) seja igual a força resistente (Fr). FP=FR
Roldana móvel
Roldana Móvel é aquela que apresenta o seu eixo de rotação móvel , isto é, pode subir ou descer conforme as necessidades.
 
a) Condição de Equilíbrio da roldana móvel 
A força potente que deve ser aplicada para que uma roldana móvel fique em equilíbrio é igual a metade da força resistente.
Associação de roldanas
As roldanas podem ser associadas em Talhas ou Cadernais.
Talha
Chama-se talha, à associação de roldanas constituídas por várias roldanas móveis e por uma roldana fixa.
 
 Onde n-é o numero de roldanas moveis
Exercicios resolvidos
1) Na figura ao lado está representada uma Associação de Roldanas 
 
a) De que tipo de Associação se trata? Justifique a sua resposta.
b) Quantas roldanas moeis tem o sistema ?
c) Calcule a Força Potente. 
Resolução
 
a) Trata-se de uma associação em Talha
b) Tem 3 roldanas moveis
 c) Dados Formula Resoluçao 
 
 
 
2) Quantas roldanas moveis deve ter uma talha para que um fardo de 800N seja equilibrado por uma força de 50 N?
c) Dados Formula Resoluçao 
 
 
 
 
 
 Exercicios Propostos 
1) Na figura está representada uma máquina simples.
a) De que tipo de máquina se trata? 
b) Quantas roldanas móveis tem esta máquina? 
c) Calcula o valor da força exercida por X sabendoque F=16N.
2) para levanter uma carga , numa talha com 3 roldanas movies, emprega-se uma potencia de 500N, Qual é a força peso da carga?
3) Um pedreiro pretende construir uma talha que equilibra um fardo de 520 N, aplicando-se um esforço de 16,225 N. Quantas roldanas moveis deve possuir essa talha?
4) Um cadernal é constituido por dois grupos de roldanas , um grupo com 3 roldanas fixas e o outro grupo com 3 roldanas moveis. Que força deve ser aplicada na extremidade livre da corda para equilibrar um balde com o peso de 18 kg?
5) Quantas roldanas moveis deve ter um cadernal para que a resistencia de 360 N seja equilibrada por uma força de 45 N?