PARAFUSO DE ARQUIMEDESfinal

Prévia do material em texto

PARAFUSO DE ARQUIMEDES
Sandro da Rosa Figueiredo1
Vinicius Rocha1
Jerson da Rosa2
Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI
Seminário Interdisciplinar (ENG09) 
09/07/2021
	
	
RESUMO
A principal função desse parafuso é bombear grandes volumes de massa, fluídos. Sendo um dispositivo bastante antigo, sendo utilizado através das décadas e nas mais remotas civilizações, transportando materiais de um nível para outro, ou mesmo na horizontal. O dispositivo inventado por Arquimedes, consiste em uma espécie de mola em espiral, ajustada dentro de um cilindro, que ao girar, o material era carregado através do cilindro. Embora a invenção tenha sido sempre atribuída ao filosofo e matemático Arquimedes, é bem possível que esse dispositivo já fosse de conhecimento dos egípcios bem antes do filosofo inventar. O presente trabalho objetiva apresentar um protótipo do parafuso, assim, determinando a sua eficiência. 
Palavras-chave: Engenharia, Arquimedes, mecânica 
1. INTRODUÇÃO
O parafuso de Arquimedes é umas das antigas invenções para bombear água, sua principal característica e transportar um liquido de uma área a outra quando possuem diferenciais de altura.com a evolução dos tempos a sociedade passou por grandes revoluções, como a agrícola e a industrial, onde a água era um fator importante presentes na época, ocasionando guerras, e doenças. (Ribeiro,2014). Diante de tais condições necessariamente o homem teve que pensar de forma eficiente, de como ele poderia ter melhor proveito de tal recurso, devido a relação estabelecida entre sociedade e meio ambiente. Para sua melhoria ou resolução de problema corrente o físico-matemático, Arquimedes (287 a.C. – 212 a.C.) teve uma enorme contribuição para melhorar o cenário em relação ao controle e movimentação dos recursos hídricos, o físico-matemático pensou em desenvolver uma máquina simples, constituído de um parafuso colocado em um cilindro.
“Todo corpo mergulhado, ou parcialmente em um fluido sofre uma impulsão vertical, dirigida de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluido. “relata Arquimedes.
Com todo o seu conhecimento, ele criou e desenvolveu o parafuso de Arquimedes, apoiado em um movimento espiral. Onde uma extremidade mais baixa é colocada na água e o parafuso começa a rodar, sendo assim a medida em que roda, eleva uma quantidade de água até a superfície, ou a extremidade do parafuso. 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Todas as áreas do conhecimento, introduzir novas técnicas para aperfeiçoar ou agregar ao cotidiano humano é de fundamental importância para o avanço da ciência.
Arquimedes teve uma grande repercussão pois:
Para a captação da água em locais onde havia desnível, Arquimedes (287 a.C a 212 a.C) teve notável contribuição como, matemático, físico e inventor. Nasceu em Siracusa, nessa época uma cidade-estado da Magna Grécia. Na antiguidade era um dos mais importantes cientista e matemático de sua época. Ele fez descobertas importantes em geometria e matemática, como, o método de calcular o valor de Pi, que consiste em calcular a razão entre o comprimento de uma circunferência e seu diâmetro (PEREIRA, MATOS,2016, p.02).
O parafuso de Arquimedes é uma invenção que tem como objetivo transportar fluidos entre dois pontos que possuem pontos de níveis diferentes. No início esse maquinário era confeccionado com um parafuso dentro de um cilindro (UCZAI,2009).
Com a parte mais baixa introduzida no meio fluido que seria transportado, e através de algum tipo de força ele começava a girar. Na proporção que o parafuso girava, o liquido era transportado e saia na outra extremidade, sendo transportado de uma ponta para outra. Sendo assim dentro do equipamento o cilindro não pode ser estagnado; este principio justificado pela quantidade de fluido a ser transportado, e essa quantidade esta diretamente relacionada com a velocidade angular (PEREIRA; MATOS,2016).
 
FONTE:http://fenomenosdaengenharia.blogspot.com/2017/07/bomba-parafuso-ou- parafuso-de-arquimedes.html
Com o avanço da tecnologia, o parafuso de Arquimedes, está sendo utilizados para outras finalidades, como o transporte de grãos, remover terra em escavações, entre outras coisas, tornando um dos métodos mais difundidos entre os países. Hoje em dia esse dispositivo é utilizado para bombear sólidos granulados e líquidos. Em alguns países subdesenvolvidos usa sua utilização para a irrigação de lavouras agrícolas, uma vez que não existe energia elétrica em tais localidades.
É interessante notar que a inclinação do parafuso condiciona a quantidade de material que se formam quanto a rotação do sistema, a distância percorrida e consequentemente, o tempo a ser gasto para vencer tal desnível. Embora a distancia percorrida pelo liquido seja maior quando comparando ao desnível ao ser superado, esse sistema permite a elevação do material com um pequeno esforço.
O parafuso também é descrito como “O aparato básico consiste de um grande parafuso inserido em um tubo justo. Existem outras formas mais simples de montar o seu próprio equipamento, como uma mangueira ao redor de um eixo, formando um tubo espiral.” (PERRONE,2019)
O parafuso ainda tem que seguir algumas imposições físicas como descreve Perrone:
A ponta inferior do mecanismo deve ser inserida no liquido a ser transportado. Ao girar o eixo o parafuso, o fuso empurram o material tubo acima, levando o material até a outra extremidade da saída. O fluxo de material depende da frequência de giro de fuso e da montagem especifica, como distancia de passo do fuso, inclinação do tubo e espaço interno. (PERRONE,2019)
3. MATERIAIS E MÉTODOS
	O protótipo utilizou como base suporte, para o eixo com tubo de PVC, duas peças de madeira unidas em forma L. A mangueira, dividida em três partes iguais, foi enrolada no tubo de PVC. Para fixação deste, foi usado uma presilha de metal aparafusada na tábua vertical. Uma manivela, construída com duas partes de tubo PVC e por dois joelhos de PVC, possibilita o giro do eixo e, por conseguinte, que as mangueiras enroladas neste, afastada do eixo na extremidade superior por um pequeno cilindro de madeira, conduzam a água do nível inferior ao superior. 
3.2.1 Medidas
O protótipo possui as seguintes medidas da base suporte: 74 cm (horizontal) e 67 cm (vertical). O eixo de PVC mede 100 cm. Manivela (PVC) medindo 20 cm. A mangueira, dividida em 3 pedaços iguais, mede, ao todo, 10 m.
 Figura 2 - Disposição com medidas do protótipo
Fonte: Autor
 Abaixo, o cálculo do ângulo entre o cateto adjacente e a hipotenusa: 
Aº = Cos-1(CA / Hip) = Cos-1 (74 / 100) = 42º 
	Tabela 1 - Materiais Utilizados
	Peso (kg) 
	Vazão de Fluído (l/min) 
	Desnível (cm) 
	 
	0, 
	67,00 
4. ANEXO
5. CONCLUSÃO
Através desse trabalho foi possível demonstrar que o Parafuso de Arquimedes funciona para transportar materiais líquidos através de uma invenção simples e funcional dependendo de sua utilização.
Conforme pode-se verificar nesse estudo, o equipamento é importante em diversos aspectos, analisando o deslocamento de fluidos em diferentes níveis. Logo, o parafuso é um mecanismo antigo, mas que possui utilidade na atualidade, no sentido de realizar a transferência de líquidos entre dois pontos que possuem alturas diferentes.
Portanto com esse trabalho pode-se verificar que o parafuso de Arquimedes teve notória importância para estudos de ciência moderna.
REFERÊNCIAS
MÜLLER, Antônio José (Org) et al. Metodologia Científica. Indaial:Uniasselvi,2013.
PEREIRA, E; MATOS, F. C. DE. Parafuso de Arquimedes e as relações trigonométricas do triangulo retângulo com o uso do kit atto de educação cientifica e tecnológica. In: XII Encontro nacional de educação matemática, 2016, São Paulo.
UCZAI, P (org.). Inevitável mundo novo. Ed. Palloti pág. 189,194. Março de 2009.
PERRONE, Gabriel Cury. Parafuso de Arquimedes, Disponível em: http://www.ufrgs/amlef/2019/12/01/parafuso-de-arquimedes/ Acesso em 20 junho de 2021.
RIBEIRO, J.T.G. (2014). Sistema Elevatórios de Água Residuaisem Edifícios. Dissertação de Mestrado. Lisboa: Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa. Pp 4-10.
Fundamentos de metodologia científica – Um guia para a iniciação científica. 2ª ed. ampliada. São Paulo: Makron Books.
MÜLLER, Antônio José (Org) et al. Metodologia Científica. Indaial:Uniasselvi,2013.
VIANNA, Ilca Oliveira. Metodologia do trabalho científico: um enfoque didático da produção científica. São Paulo: EPU, 2001
LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, M. A. Fundamentos de metodologia científica 1 - 5. ed. - São Paulo: Atlas 2003.
1-Sandro da Rosa Figueiredo, Vinicius Rocha
2- Professor Jerson da Rosa
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI –– seminário Interdisciplinar (ENG09)
Parafuso de Arquimedes
09/07/2021
Sandro da Rosa Figueiredo,
Jerson da Rosa
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI –– seminário Interdisciplinar (ENG09)
Parafuso de Arquimedes
09/07/2021