maquinas simples

Máquinas Simples
(Parte 5 - Rodas e Eixos)
Prof. Luiz Ferraz Netto [e-mail] (Revisado em 30/09/2011)
Introdução
Com a finalidade de multiplicar forças, constituindo assim uma máquina simples, podemos associar rodas e eixos. Duas rodas acopladas a um mesmo eixo ou duas rodas acopladas por correia são exemplos de dispositivos simples capazes de multiplicar forças.

Em uma das rodas (denominada roda motriz), o operador (que pode ser um motor elétrico) aplica sua força (Fa = P = potência), em geral empunhando uma manopla (Aurélio: a parte por onde se empunham certos instrumentos, utensílios ou armas; punho) e a outra roda (denominada roda de carga) transmite à carga, a força já multiplicada pela máquina (Ft = R = resistência).
Como nas demais máquinas, esses acoplamentos entre rodas e eixos obedecem ao princípio da conservação do trabalho (a = t), de modo que, se os raios das rodas são diferentes, podemos ganhar em força (força transmitida maior que a força aplicada: Ft > Fa) mas, perder em distância (o deslocamento tangencial da força aplicada é maior que o deslocamento tangencial da força transmitida: d1 > d2).
Cinemática dos acoplamentos
Para as máquinas das quais participam rodas e eixos, existem certas grandezas cinemáticas especialmente úteis, são elas:
a) Velocidade angular - para caracterizar a rotação de todos os pontos pontos de uma roda, basta saber de que ângulo central (expresso em radianos) um ponto qualquer da roda gira num determinado intervalo de tempo.
A velocidade angular () é expressa por:
 = (deslocamento angular)/(intervalo de tempo) = /t ... (rad/s)
Nota 1: Rodas acopladas a um mesmo eixo têm mesma velocidade angular, mesmo período e mesma freqüência. As velocidades lineares são diretamente proporcionais aos respectivos raios (ilustração abaixo, esquerda):
1 = 2 V1/r1 = V2/r2 V1/V2 = r1/r2

Nota 2: Para rodas acopladas por correia, as velocidades lineares dos pontos das rodas, em contato com a