UNIDADE III Energia: Conservação e transformação. Aula 14.2 Conteúdo: Estática - Máquinas Simples.
Habilidades: Compreender os conceitos de estática dos corpos rígidos, tais como: equilíbrio, estática do ponto matéria. Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e cultura e a representação usada nas ciências físicas através das máquinas simples utilizadas em suas tarefas diárias, como por exemplo: facas, cunhas alavancas e roldanas.
REVISÃO: Ponto material Estática Corpo extenso
ESTÁTICA EQUILÍBRIO
Dai-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu levantarei o mundo. (Arquimedes (287a.C 212 a.c.)
Você sabe o que é uma máquina? Ou uma máquina Simples?
FÍSICA TEM HISTÓRIA
Máquinas Simples São instrumentos que servem para facilitar a realização de trabalho, como por exemplo: Elevar, cortar movimentar, apertar... Um martelo, uma tesoura, uma alavanca, uma roldana, flecha, o remo e um plano inclinado são exemplos de máquinas simples.
Elementos de máquinas simples 1. FORÇA POTENTE ou POTÊNCIA (P) Toda força capaz de produzir ou de acelerar o movimento. Produz trabalho motor.
Elementos de máquinas simples 2. RESISTENTE ou RESISTÊNCIA (R) É toda força capaz de se opor ao movimento. Produz trabalho resistente.
3. Um elemento de ligação entre potência e resistência, que pode ser um ponto fixo, um eixo ou um plano. F P PF F R
Três tipos principais de máquinas simples: 1. ALAVANCA
Três tipos principais de máquinas simples: 1. ALAVANCA 2. ROLDANA
Três tipos principais de máquinas simples: 1. ALAVANCA 2. ROLDANA 3. PLANO INCLINADO
Alavancas: É uma máquina simples que tem a função de facilitar a execução de um trabalho. Ela pode ser de três tipos: interfixa, inter-resistente ou interpotente.
Elementos de uma alavanca: Força motriz ou força potente = Fp ou F; Força resistente = Fr ou R; Ponto de apoio = A ou Braço de potência = Bp; Braço de resistência =Br.
Tipos de alavancas: a) Alavancas interfixas: O ponto de apoio está situado entre a força potente e a força resistente. F P PF F R
Exemplo: alicate, tesoura, carrinho industrial, boca de lobo, balança, pé de cabra.
Tipos de alavancas: b) Alavancas inter-resistentes: A resistência fica entre o ponto de apoio e a força potente. PA F P F R
Exemplos: alicate, tesoura, carrinho industrial, boca de lobo, balança, pé de cabra.
Tipos de alavancas: c) Alavanca interpotente: São aquelas onde a força aplicada (potência), localizase entre o ponto de apoio e a força de resistência. PA F R F P
Exemplos: vassoura, pinça, remo, cortador de unha.
Roldana: A roldana é uma roda que gira ao redor de um eixo que passa por seu centro.
Plano inclinado: Plano inclinado é, possivelmente, a máquina simples mais antiga do mundo.
Cunhas: A cunha e o parafuso são exemplos de aplicação do plano inclinado. A cunha funciona como dois planos inclinados.
A visão da Física para o corpo humano:
Exemplos das alavancas do corpo humano
1. O antebraço é uma alavanca em que o fulcro está na articulação com o úmero (osso do cotovelo) e a força potente é exercida pelo bíceps. Como observado na imagem abaixo. Nessas situações, podemos afirmar que:
a) O antebraço é uma alavanca interfixa; b) O antebraço é uma alavanca inter-resistente; c) O antebraço é uma alavanca interpotente; d) O antebraço é uma roldana. e) Nada podemos afirmar dessa situação.
2. Classifique cada tipo de alavanca: a) b) c) d) e)
a) c) b) d)
e)
Solução: 1. Letra c
RESUMO DA Aula 1: Definição de Estática;
Condições de equilíbrio; F 1 F 3 Θ F 2
Força normal;
Força de tração;
Centro de gravidade e centro de massa.
2: MÁQUINAS SIMPLES
Máquinas Simples e o cotidiano:
1. Quais as condições para que um ponto material esteja em equilíbrio?
2. Com base na imagem, que máquina simples é essa, explique cada tipo. a) b) c)