Guia Completo de Máquinas Simples: Alavanca, Parafuso e Mais

1. Máquinas e Mecanismos

A máquina é um dispositivo capaz de reduzir o esforço necessário para realizar um trabalho. Os mecanismos são grupos de elementos mecânicos onde cada um desempenha uma função ou tarefa específica na máquina.

As máquinas podem ser:

• Simples: Possuem apenas um ponto de apoio.
• Complexas: Formadas por duas ou mais máquinas simples.

Lei Fundamental das Máquinas Simples: Em uma máquina simples, o trabalho realizado pelas forças motrizes é igual ao trabalho realizado pelas forças de oposição.

2. Alavanca

A alavanca é uma máquina simples que consiste em uma haste rígida que pode girar em torno de um ponto de apoio ou fulcro. Numa alavanca, distinguem-se os seguintes componentes:

• Força (Potência): A força aplicada.
• Resistência: A força a ser vencida.
• Braço de Força: A distância entre o ponto de aplicação da força e o fulcro.
• Braço de Resistência: A distância entre o ponto de aplicação da resistência e o fulcro.

Lei Fundamental da Alavanca: O produto da força pelo seu braço é igual ao produto da resistência pelo seu braço.

Tipos de Alavanca

• Primeira Classe: O fulcro fica entre a potência e a resistência.
• Segunda Classe: A resistência fica localizada entre o fulcro e a potência.
• Terceira Classe: A potência fica entre a resistência e o ponto de apoio.
• Múltiplas: Formadas pela combinação de várias alavancas, do mesmo ou de diferentes géneros.

3. Plano Inclinado e Cunha

O plano inclinado é uma máquina simples que consiste numa superfície plana que forma um ângulo com a horizontal. A cunha é uma aplicação direta do plano inclinado.

A lei do plano inclinado estabelece que o produto da potência pelo comprimento da rampa é igual ao produto da resistência pela altura do plano.

4. Parafuso

O parafuso é uma máquina simples que consiste num plano inclinado enrolado de forma uniforme e constante ao longo de uma hélice sobre uma superfície cilíndrica. A rosca exterior é chamada de filete. A parte superior do filete é a crista, a inferior é o fundo, e as superfícies laterais são os flancos.

Características da Rosca

• Perfil: A secção do perfil da rosca é geralmente triangular, mas também existem filetes de perfil quadrado, trapezoidal, etc., dependendo da sua aplicação.
• Sentido de Rotação: O avanço do parafuso pode ser à direita (sentido horário) ou à esquerda (sentido anti-horário).
• Número de Filetes: Uma rosca pode ter um ou mais filetes enrolados em paralelo, permitindo um avanço mais rápido.
• Passo: É a distância entre dois filetes consecutivos.