Máquinas Simples
Plano de Alavancas Interfixas, Inter-resistentes e Interpotentes
Introdução
 Ao longo da história o homem procurou melhorar suas
condições de trabalho, principalmente no que se refere a
...
Mas o que são máquinas simples?
 Instrumentos que servem para facilitar a realização do
trabalho humano, como elevar, cor...
São exemplos de máquinas simples
A Alavanca
 Foi criada por Arquimedes no século IX. Uma frase dita por ele que
ficou muito conhecida é: “Dê-me um ponto d...
As Alavancas são classificadas em:
1 - Alavancas de primeira classe ou interfixas – Ponto de
apoio situa-se entre a Forca ...
Para facilitar a compreensão
São exemplos de alavancas
Alavancas do corpo humano
Força e resistência aplicadas
em lados opostos do eixo. A
vantagem mecânica pode ser
maior, meno...
Torque
 Se for exercida uma força sobre um corpo que possa girar em torno de
um ponto central, diz-se que a força gera um...
Torque resultante ou Momento
Resultante
 O torque ou momento resultante é a soma dos torques de cada uma
das forças que c...
Equilíbrio Estático Das Alavancas
Segundo as Leis de Newton
 1ª condição de um corpo em equilíbrio: A força resultante de...
Ainda No Equilíbrio Estático Das
Alavancas
 Uma alavanca está em equilíbrio quando o torque total do
lado esquerdo for ig...
Vantagem mecânica de uma alavanca
 A eficiência de uma alavanca para mover uma resistência é dada pela vantagem
mecânica,...
Aplicação
Qual a força necessária que teríamos que fazer (Potência) para erquer uma pedra
(Resistência) de 500Kg, sabendo-...
 O intuito deste experimento será constatar
que ao aumentar o tamanho da alavanca, a
força aplicada necessária para levan...
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Maquinas simples - Plano Alavancas

  1. 1. Máquinas Simples Plano de Alavancas Interfixas, Inter-resistentes e Interpotentes
  2. 2. Introdução  Ao longo da história o homem procurou melhorar suas condições de trabalho, principalmente no que se refere a redução de esforço físico. Para isso o homem utilizou, inicialmente, meios auxiliaries que lhe permitissem realizar trabalhos de modo mais fácil e com o menor gasto possível de sua energia (Força muscular). Esses primeiros meios foram a roda e o plano inclinado, e a alavanca. Comumente chamadas de máquinas simples.
  3. 3. Mas o que são máquinas simples?  Instrumentos que servem para facilitar a realização do trabalho humano, como elevar, cortar, movimentar, apertar...  Isso ocorre através da ampliação ou transmissão da força aplicada pelo homem.  As máquinas complexas (carro, bicicleta, guindaste, entre outros) são combinações de seis tipos de máquinas simples: roldana, plano inclinado, a rodo e eixo, parafuso, cunha e a ALAVANCA, a qual abordaremos nesse estudo.
  4. 4. São exemplos de máquinas simples
  5. 5. A Alavanca  Foi criada por Arquimedes no século IX. Uma frase dita por ele que ficou muito conhecida é: “Dê-me um ponto de apoio e levantarei o mundo...”  As Alavancas são máquinas simples que consistem normalmente em uma barra rígida móvel em torno de um ponto fixo, denominado fulcro ou ponto de apoio.
  6. 6. As Alavancas são classificadas em: 1 - Alavancas de primeira classe ou interfixas – Ponto de apoio situa-se entre a Forca Potente e a Forca resistente. 2 - Alavancas de segunda classe ou inter-resistentes – A Forca resistente esta entre o ponto de apoio e a Forca Potente. 3 - Alavancas de terceira classe ou interpotentes – A Forca Potente esta entre o ponto de apoio e a Forca Resistente.
  7. 7. Para facilitar a compreensão
  8. 8. São exemplos de alavancas
  9. 9. Alavancas do corpo humano Força e resistência aplicadas em lados opostos do eixo. A vantagem mecânica pode ser maior, menor ou igual a 1.. Resistência aplicada entre o eixo e a força. A grande maioria das alavancas do corpo. A vantagem mecânica é sempre menor que 1, pois o braço de força é sempre menor que o braço de resistência. Força aplicada entre o eixo e a resistência. A vantagem mecânica é sempre maior que 1, pois o braço de força é sempre maior que o braço de resistência
  10. 10. Torque  Se for exercida uma força sobre um corpo que possa girar em torno de um ponto central, diz-se que a força gera um torque.  A distância perpendicular do ponto de apoio à linha de ação da força é conhecida como braço de alavanca da força. Um método para calcular o torque é multiplicar a força “F” que gerou pelo braço de alavanca “d” (Distancia da forca potente ou resistente ate o ponto de apoio).  Equação Torque → 𝑻 = 𝑭𝒙𝒅
  11. 11. Torque resultante ou Momento Resultante  O torque ou momento resultante é a soma dos torques de cada uma das forças que compõem o sistema em relação ao mesmo eixo.  Equação do Torque resultante ou Momento resultante  → 𝑭𝒓. 𝑩𝒓 − 𝑭𝒑. 𝑩𝒑 = 𝟎
  12. 12. Equilíbrio Estático Das Alavancas Segundo as Leis de Newton  1ª condição de um corpo em equilíbrio: A força resultante de todas as forças que atuam sobre o corpo deve ser igual a zero. Garante ausência de translação, logo:  2ª condição de um corpo em equilíbrio: O momento resultante de todas as forças que atuam sobre o corpo em relação a qualquer eixo deve ser igual a zero. Garante ausência de rotação, logo: 𝑭 = 𝟎 𝑴 = 𝟎
  13. 13. Ainda No Equilíbrio Estático Das Alavancas  Uma alavanca está em equilíbrio quando o torque total do lado esquerdo for igual ao torque total do lado direito e quando tais condições não se verificam, pode acontecer coisas assim:
  14. 14. Vantagem mecânica de uma alavanca  A eficiência de uma alavanca para mover uma resistência é dada pela vantagem mecânica, sendo braço de força a distância do eixo até a resistência. Dá-se pela seguinte equação:  Se 𝑉𝑚 = 1 a força necessária para movimentar uma resistência é exatamente igual à resistência. Privilegia a velocidade e a forca.  Se 𝑉𝑚 > 1 a força necessária para movimentar uma resistência é menor do que a resistência. Privilegia a forca.  Se 𝑉𝑚 < 1 a força necessária para movimentar uma resistência é maior do que a resistência. Privilegia a velocidade. 𝑽𝒎 = 𝑩𝒓𝒂ç𝒐 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒓𝒄𝒂 𝑩𝒓𝒂ç𝒐 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕ê𝒏𝒄𝒊𝒂
  15. 15. Aplicação Qual a força necessária que teríamos que fazer (Potência) para erquer uma pedra (Resistência) de 500Kg, sabendo-se que a distância do braço de resistência da alavanca até o ponto de apoio mede 0,30m e a distância do braço de potência até o ponto de apoio mede 1,20m?  Dados: Braço de resistência = 0,30m Braço de potência = 1,20m Força potente = ? Massa = 500Kg (500.10=5000N) Obs.: Para transformar peso em Kg para força em N (Newton) basta multiplicar por 10. Resolução: Fp.Bp=Fr.Br 𝑭𝒑. 𝟏, 𝟐𝟎 = 𝟓𝟎𝟎𝟎. 𝟎, 𝟑𝟎 𝑭𝒑. 𝟏, 𝟐𝟎 = 𝟏𝟓𝟎𝟎 𝑭𝒑 = 𝟏𝟓𝟎𝟎 𝟏, 𝟐𝟎 Fp = 𝟏. 𝟐𝟓𝟎𝑵 𝒐𝒖 𝟏𝟐𝟓𝑲𝒈 Calculando a vantagem mecanica: 𝑽𝒎 = 𝑩𝒓𝒂ç𝒐 𝒅𝒆 𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝑩𝒓𝒂ç𝒐 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕ê𝒏𝒄𝒊𝒂 𝑽𝒎 = 𝟏,𝟐𝟎 𝟎,𝟑𝟎 = 𝟒𝑵 > 1 Concluímos que essa alavanca é do tipo inter-resistente e como a vantagem mecanica é maior que 1, privilegia a força.
  16. 16.  O intuito deste experimento será constatar que ao aumentar o tamanho da alavanca, a força aplicada necessária para levantar um peso no ponto oposto é menor.  Vamos a prática? Grupo:

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