Aparelhos Simples

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MÁQUINAS SIMPLES
• Qualquer instrumento que nos ajude a trabalhar é CONSIDERADO 
uma MÁQUINA;
• São INSTRUMENTOS que servem para FACILITAR a REALIZAÇÃO de 
um trabalho, funcionam por sua CAPACIDADE de ALTERAR FORÇAS.
http://www.teacherspayteachers.com/Product/Simple-Machines-Flashcards-272930
http://www.teacherspayteachers.com/Product/Simple-Machines-Flashcards-272930
Acima ilustra a famosa história, contada pelo escritor grego, 
o genial Arquimedes ao descobrir as leis das alavancas afirmara:
"Dêem-me um ponto de apoio e eu levantarei o mundo". 
Ao compreender o princípio das alavancas, Arquimedes com sua célebre 
frase quis mostrar o grande poder de ampliação de forças que se pode 
obter através de uma alavanca. 
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/galerias/imagem/0000001028/0000011567.png
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/galerias/imagem/0000001028/0000011567.png
TIPOS DE MÁQUINAS SIMPLES
• RODA E EIXO
• ALAVANCA
• PLANO INCLINADO (RAMPAS, CUNHA E ROSCA)
• POLIA
RODA-EIXO
• FACILITA a realização de tarefa de DESLOCAR OBJETOS com MENOR 
ESFORÇO;
• Duas rodas acopladas a um mesmo eixo ou duas rodas acopladas por 
correia são exemplos de dispositivos simples capazes de multiplicar forças.
• DIMINUI o DESLIZAMENTO durante o movimento;
• ALTERA FORÇAS
EXEMPLO:
-máquinas complexas, como AUTOMÓVEIS, 
MOTOCICLETAS e TRENS
.
Alavanca
(Gangorras de parques para crianças, em tesouras, em um carrinho-de-mão, no remo de um barco, 
em um cortador de unha, abridor de garrafas, vassouras, martelos, abridores de latas, ou também 
nos nossos próprio braço ou pés, e em vários outros objetos que usamos ou vemos todos os dias).
• É uma máquina simples que tem a função de facilitar a execução de um 
trabalho.
• É um OBJETO que é USADO para MULTIPLICAR---- isto é AUMENTAR----a 
FORÇA MECÂNICA que pode ser APLICADA a um OUTRO OBJETO.
• O estudo das alavancas está diretamente ligado ao conceito de equilíbrio;
• é um dispositivo constituído basicamente de uma peça rígida podendo 
girar em torno de um Ponto de apoio. 
Nesta configuração, a carga (cinco porcas grandes na 
caixa à direita) não pode ser levantada pela força 
provocada pelas seis porcas pequenas na caixa à 
esquerda
Aproximando-se o ponto de apoio da carga, torna-se possível
levantá-la. 
Então: 
“A eficiência de uma força exercida é maior quando 
aplicada à maior distância do ponto de apoio.”
Se a força provocada pela caixa à esquerda é aplicada 
mais perto do ponto de apoio, ela não consegue mais 
levantar a carga.
Os elementos de uma alavanca:
• Toda alavanca é composta por três elementos básicos:
• - PF – ponto fixo (PONTO DE APOIO), em torno do qual a alavanca 
pode girar;
- FP – força potente (quem faz a força). o ponto onde se aplica a 
força motora;
- FR – força resistente (quem recebe a força), ponto onde se localiza a 
carga que se deseja mover ou sustentar numa posição de equilíbrio. 
exercida pelo objeto que se quer levantar, sustentar, equilibrar.
-A FORÇA APLICADA PELA PESSOA (FORÇA POTENTE) é MULTIPLICADA 
e APLICADA pela ALAVANCA do outro lado do PONTO DE APOIO ------
FORÇA RESISTENTE.
A FORÇA APLICADA PELA PESSOA (FORÇA POTENTE) é 
MULTIPLICADA e APLICADA pela ALAVANCA do outro lado do 
PONTO DE APOIO ------ FORÇA RESISTENTE.
As alavancas podem ser classificadas em 
três tipos:
• Interfixa;
• inter-resistente;
• interpotente.
Alavanca interfixa:
Quando o ponto de apoio está situado NO MEIO, isto é, entre os 
pontos de aplicação de força e o objeto a ser movimentado, 
como mostra a figura a seguir.
São exemplos desse tipo de alavanca: o alicate, a tesoura e a 
gangorra.
O ponto de apoio da alavanca está 
entre a força potente e a força 
resistente
• A tesoura é um tipo de alavanca interfixa 
Alavanca inter-resistente:
A força resistente (quando o objetos que queremos aplicar a força fica 
no meio), isto é, está entre o ponto de apoio e a força potente.
Os exemplos desse tipo de alavanca são: o quebra-nozes, abridores de 
garrafa e o carrinho de mão.
Observe a ilustração:
Alavanca interpotente: 
Nesse tipo de alavanca, a força potente (a força aplicada fica no meio), 
isto é, está entre o ponto de apoio e a força resistente. 
São exemplos desse tipo de alavanca: a pinça e o cortador de unhas. 
Observa a ilustração:
•:
FIGURA 2: a força potente está entre o ponto de apoio e a força resistente. 
FIGURA 3:A força resistente está entre o ponto de apoio e a força potente.
FIGURA 1: O ponto de apoio da alavanca está entre a força potente e a força resistente.
https://caldeiradigital.files.wordpress.com/2011/06/fisica2.jpg
Você sabia que as alavancas são mais do que 
comuns no nosso cotidiano e até são encontrados 
no nosso corpo?
• Sim, isso mesmo. 
Quando nós levantamos algo com um dos braços (potência), nós 
estamos fazendo o papel de alavanca para esse objeto (resistência), 
sendo o cotovelo o ponto de apoio.
Plano Inclinado
são úteis porque podem reduzir a força necessária 
para mover um objeto verticalmente.
• É uma superfície plana, INCLINADAS em relação à horizontal, 
que SERVEM para MULTIPLICAR FORÇAS, cujos PONTOS de 
INÍCIO e FIM encontram-se em ALTURAS DIFERENTES.
• Podemos levantar qualquer corpo usando força menor que o 
peso desse corpo, porém, o trabalho realizado não se altera.
O trabalho é o mesmo se elevarmos o corpo verticalmente ou 
através do plano inclinado.
Alguns exemplos são: Rampas para cadeirantes, estradas, cunha e 
parafuso.
A vantagem mecânica do plano inclinado depende da relação 
entre o comprimento do plano e a sua altura.
1) Quanto menor o ângulo de inclinação, maior a distância a 
percorrer e menor o esforço a ser empregado.
2) Quanto maior o ângulo, menor a distância, sendo o esforço maior.
Sendo assim, quem sobe uma ladeira menos inclinada usa menos 
força, mas percorre uma distância maior.
Um exemplo de plano inclinado é a rampa. Ela facilita o trabalho de levar 
um corpo de um nível para outro, mais elevado.
No entanto, DIMINUI a FORÇA aplicada para a MOVIMENTAÇÃO de 
um OBJETO e com uma distância percorrida maior. 
Dadas duas trajetórias abaixo, em qual delas é 
"mais fácil" carregar o bloco?
• Obviamente, na trajetória inclinada;
• Obviamente, na trajetória inclinada;
Obviamente, na trajetória inclinada.
Por isso, no nosso cotidiano, usamos muito o plano inclinado para facilitar certas 
tarefas.
A força F a ser aplicada é reduzido, ao custo de um 
aumento na distância pela qual o objeto tem de ser 
deslocado. 
• A rampa é o exemplo, pois sem ela, teríamos que deslocar objetos 
verticalmente, como para colocar coisas em um caminhão de 
mudança, para o qual que seria necessário usar uma força maior do 
que a usada em uma rampa.
• Uma INCLINAÇÃO BAIXA requer que a rampa seja MAIS LONGA, o 
que AUMENTA a DISTÂNCIA para vencer o desnível, mas a FORÇA 
necessária para subir com essa inclinação mais baixa é MENOR.
https://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a
Cunha (ferramenta)
• A cunha é um objeto que possui dois planos (dois lados) postos em 
um ângulo agudo; o resultado é uma FORÇA MAIOR.
• e serve para cortar com MAIOR FACILIDADE vários materiais, entre 
eles a madeira. 
O machado é um tipo de cunha, por exemplo.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cunha_(ferramenta)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Machado
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Keil.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Keil.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Wedge-1.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Wedge-1.jpg
ROSCA (PLANO INCLINADO) 
Ela ajuda a encaixar o parafuso em algo sem se usar muita força. 
PLANO INCLINADO ENVOLVIDO EM UM EIXO
.
Polia ou Roldanas 
São RODAS que GIRAM em TORNO de um EIXO
• são máquinas simples utilizadas basicamente para
ELEVAR verticalmente um corpo por meio da aplicação 
de FORÇAS em cordas correias ou fios. 
• FUNÇÃO: -elevar objetos;
-mudar a direção da Força aplicada;
-multiplicar a força aplicada 
(com2 ou mais roldanas)
• São largamente utilizadas na construção civil
para levantar materiais entre níveis diferentes.
F
http://vestibular.mundoeducacao.bol.uol.com.br/guia-de-profissoes/engenharia-civil.htm
https://www.google.com.ar/search?q=m%C3%A1quinas+simples&espv=2&biw=1024&bih=677&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=t4pzVdavD7PmsATT34GAAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#imgdii=UIaSODqFctGL6M:;UIaSODqFctGL6M:;tdQEv7t8px-sCM:&imgrc=UIaSODqFctGL6M%253A;oGY8t_09rBfM-M;http%253A%252F%252Fupload.wikimedia.org%252Fwikipedia%252Fcommons%252Fc%252Fcd%252FPulley1a.png;http%253A%252F%252Fes.wikipedia.org%252Fwiki%252FM%2525C3%2525A1quina_simple;640;1024
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Polia Fixa
• A imagem a seguir mostra uma pessoa levantando um objeto por 
meio de uma única polia presa ao teto.
• As polias fixas não diminuem a força aplicada;
onde a Força aplicada na alça é a mesma 
ao peso;
• O benefício: é a facilidade de posicionar
um objeto no local desejado.
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
Serve para mudar o sentido de uma força.
Polia Fixa
Não há vantagem mecânica, 
pois:
Polia móvel
• Repare a figura a seguir. A polia de número 1 é fixa e apenas muda a direção de 
aplicação da força, mas não gera diminuição do esforço necessário para levantar o 
objeto.
• A polia 2 está presa ao objeto erguido e 
não há contato direto entre ela e o teto,
por isso, ela é denominada de polia móvel.
• Cada polia móvel DIMINUI PELA METADE (o peso
é dividido entre os cabos) A FORÇA
necessária para levantar um objeto. Quanto 
maior for o número de polias móveis, menor
será a força aplicada sobre o sistema para mudar
a posição vertical do objeto. Há vantagem mecânica, pois:
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
s.
https://pequenoscientistassanjoanenses.files.wordpress.com/2016/02/imagem21.png
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• A força F necessária para levantar um objeto de peso P é definida a 
partir do número de polias móveis (n), configurando a seguinte 
equação:
F = P
2N
• As polias 2, 3 e 4 do sistema a seguir são móveis.
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/forca-peso.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/polias.htm
Leis do movimento de Newton
Estudo da dinâminca – Dinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre 
força e movimento
• 1a Lei (Princípio da inércia)
• 2a Lei (Massa e aceleração)
• 3a Lei (Ação-reação)
1643 - 1727
Leis do movimento de Newton
• 1a Lei (Princípio da inércia)
Leis do movimento de Newton
• 2a Lei (Massa e aceleração)
Leis do movimento de Newton
• 3a Lei (Ação-reação)
Fcc - força de tração exercida pelo cavalo sobre a corda (ação)
-Fcc - força com que a corda puxa o cavalo para trás (reação)
Fcp - força da corda sobre a pedra (ação)
-Fcp - força da pedra sobre a corda (reação)
-Fcs - força de atrito que o cavalo exerce sobre o solo (ação)
Fcs - força de atrito aplicada pelo solo sobre o cavalo (reação)
-Fps - força de atrito exercida pela pedra sobre o solo (ação)
Fps - força de atrito exercida pelo solo sobre a pedra (reação)
Enade 2016
A figura a seguir ilustra um exercício de extensão de cotovelos realizado em 
equipamento de musculação conhecido como pulley.
A respeito do exercício demonstrado na figura, avalie as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. O exercício representado na figura baseia-se no sistema de alavancas 
classificado como interfixa, indicado para trabalhar o tríceps braquial.
PORQUE
II. Nesse exercício, a resistência do movimento ocorre de baixo para cima nas 
mãos do executante, o eixo de rotação é representado pelo cotovelo, e a força, 
pelo ponto de inserção do tríceps.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
Anatomia do tríceps braquial
Tuberculo Infra-gleinodal Face posterior do úmero
Olécrano
Vantagem mecânica de uma alavanca
• A eficiência de uma alavanca para mover uma resistência é dada 
pela vantagem mecânica:
• braço de força - distância do eixo até a força
• braço de resistência - distância do eixo até a resistência
ALAVANCAS
Interfixa
Inter-resistência
1ª Classe 2º Classe
3º Classe
Interresistente
Interfixa
Interpotente
Resposta
a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I.
b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma 
justificativa correta da I.
c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição 
falsa.
d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira.
e) As asserções I e II são proposições falsas.
• É preciso erguer um peso de 1.000kg por meio de 
uma alavanca. Qual deve ser a força potente (FP) , se 
os braços de alavanca são 1,20m para a força potente 
(P) e 0,24m para a resistência?
• Para levantar uma pedra de 500Kg, emprega-se uma 
alavanca de 1,50m. O ponto de aplicação e o ponto de 
apoio distante 0,30m. Qual a força que se deve aplicar 
na extremidade da alavanca para erguer a pedra?