Parafuso de Arquimedes (1) (2) (1)

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PARAFUSO DE ARQUIMEDES
Lucas José de Siqueira¹
Douglas Vicente Moreira¹
Carlos Barromeu da Cruz¹
Luís Gustavo Martins Domingues²
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1. INTRODUÇÃO
Este trabalho tem como o principal objetivo construir e apresentar os resultados de um protótipo de parafuso de Arquimedes, demonstrando a eficiência do transporte de líquido e sólidos em sua aplicação na época que foi desenvolvido. No decorrer do estudo será apresentado fundamentos teóricos do dispositivo instruído pelo matemático grego Arquimedes e a importância dessa construção histórica. Com o andamento do trabalho será descrito os materiais utilizados e na construção e apresentado uma tabela com os resultados obtidos, e por fim demonstraremos um gráfico que apresente a eficiência e melhor ângulo. 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Arquimedes nasceu por volta de 287 a.C.na cidade de Siracusa onde viveu e foi morto em 212 a. C. por um soldado romano que na ocasião não o reconheceu. Acredita que Arquimedes tenha estudado em Alexandria, no Egito, tornando-se um renomado cientista e matemático grego onde contribui fortemente com seus estudos para o conhecimento. 
Durante sua vida de estudo fez inúmeras descobertas em várias áreas da matemática, física, engenharia, astrologia e filosofia. Sendo conhecido com a sua invenção Garra de Arquimedes uma arma de defesa contra a invasão romana durante a Guerra Púnica. Mas para o presente trabalho estudaremos a invenção Parafuso de Arquimedes.
O parafuso de Arquimedes segundo (Perrone, 2019) é um dispositivo que utiliza uma hélice contínua para mover líquidos ou materiais sólidos. Ele descreve que
 "O Parafuso de Arquimedes, ou bomba de parafuso, é uma tecnologia muito antiga para transporte de líquidos ou grãos de um ponto mais baixo a outro mais elevado. O aparato básico consiste em um grande parafuso inserido em um tubo justo. Existem outras formas simples de montar seu próprio parafuso de Arquimedes, como uma mangueira ao redor de um eixo, formando um tubo espiral. "
Com essa intenção Arquimedes revolucionou em seu tempo a forma de transportar líquidos e sólidos de forma simples proporcionando e eficiência e superando de forma criativa desníveis. Sua composição é descrita por (Santos,2022)“O parafuso de Arquimedes é um mecanismo de elevar a água que consiste em um tubo circular envolvendo uma hélice e inclinado em um ângulo de cerca de 45 graus com a horizontal.”, que assim que inicia a rotação do eixo no centro do tudo faz com que o material que deseja ser transportado entre na hélice e suba até a outra extremidade. Sua aplicação se estende além do transporte de água sendo utilizado para grãos minérios e até hoje em sistemas hidráulicos, sua versatilidade e eficiência continua sendo reconhecida.
Apesar da intenção ser atribuída ao nome de Arquimedes no Egito já era utilizado na agricultura o dispositivo era usado para levar água do rio, lagos, ou poços para canais de irrigação garantindo o suprimento constante de água na lavoura, além de levar a água para as plantações era utilizado em sistema de drenagem, removendo áreas inundadas ou áreas de lençóis freáticos elevados. (MAZOYER; ROUDART, 2010). 
Figura 1: Parafuso de Arquimedes
Fonte:https://socientifica.com.br/wp-content/uploads/2020/08/Parafuso-de-Arquimedes-1536x1093.jpg?ezimgfmt=ng%3Awebp%2Fngcb4%2Frs%3Adevice%2Frscb4-1
A imagem acima é a demonstração do funcionamento do dispositivo, pode observar que à medida que está girando a hélice dentro do tubo a água se desloca até chegar na superfície. 
Montando o protótipo para realizar o experimento foi utilizado os seguintes materiais:
 1 Tábua, ripas, parafusos, enforca gato, 1 tubo PVC tamanho 60 cm, mangueira ¼ transparente de 1 m, 2 recipientes para entrada e saída do líquido. O parafuso foi construído em cima de uma tábua, com elevação de uma ripa de 30 cm. Quando fixou-se o cano na base em forma de L, foi observado que o ângulo de inclinação era de 30°. Como o cano é de PVC a mangueira é transparente, para melhor visualização do sistema utilizou-se um corante vermelho misturado com a água entre os recipientes de entrada e saída.
Fonte: autor 
Para a montagem no experimento de grão, foi utilizado:
1 tábua, 1 tubo PVC 60 cm, mangueira de nível transparente de 1 m, feijão, 2 recipientes para entrada e saída dos grãos e ripas. O parafuso foi construído em cima de uma tábua, com elevação de uma ripa de 30 cm, foi-se notada a elevação de um ângulo de 30°, para se ter uma melhor visualização dos grãos foi utilizado um tubo transparente. 
 
Fonte: autor 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Pôde ser comprovada na prática como a invenção de Arquimedes é de extrema utilidade, justamente porque consegue de forma simples e objetiva transportar diversos tipos de sólidos e fluídos, como cada elemento tem uma dinâmica diferente sua forma de interagir com o material utilizado tem-se meio de formas específicas.
Ao analisarmos determinados materiais no protótipo do parafuso de Arquimedes, a forma como o transporte é feito sofre modificações entre líquidos e grãos. A água é transportada com mais fluidez que o grão, tendo em vista que as propriedades influenciam diretamente no transporte do material. Por se ter essa ferramenta como meio de transportes numa inclinação de até 45° entre sólidos e líquidos, com o avanço das técnicas de produção, o parafuso de Arquimedes é amplamente difundido ao decorrer da história, sendo uma importante ferramenta tecnológica.
4. REFERÊNCIAS
5. MAZOYER, M; ROUDART, L. História das agriculturas no mundo. Disponível em:http://www.ufrgs.br/pgdr/publicacoes/producaotextual/lovois-de-andrade-miguel1/mazoyer-m-roudart-l-historia-das-agriculturas-no-mundo-do-neolitico-a-crisecontemporanea-brasilia-nead-mda-sao-paulo-editora-unesp-2010-568-p-il : Acesso em 25/06/2023
PERONE, Gabriel Cury Parafuso de Arquimedes - Acervo Museológico dos Laboratórios de Ensino de Física (ufrgs.br) (01/12/2019) www.ufrgs.br/amlef/2019/12/01/parafuso-de-arquimedes/ . Acessado em 24/06/2023 
SANTOS, Amanda Parafuso de Arquimedes: o que é e como fazer em casa - SoCientíficasocientifica.com.br).www.socientifica.com.br/parafuso-de-arquimedes/Acessado em 24/06/2023 
 Lucas José de Siqueira¹
 Douglas Vicente Moreira¹
Carlos Barromeu da Cruz¹
 Luís Gustavo Martins Domingues ²
 Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI - Curso (Código da Turma) – Prática do Módulo I - dd/mm/aa