M quinas Simples

Máquinas Simples
(Parte 1 - Conceitos Gerais)
Prof. Luiz Ferraz Netto [e-mail] Conceito de Máquina Simples
A palavra máquina desperta a imediata lembrança de um mecanismo complicado pois nos leva a pensar em algo como: a locomotiva de uma estrada de ferro, um motor de automóvel, a máquina de costura, de escrever, de lavar roupa etc. Toda máquina, porém, por mais complexa que nos pareça, não passa de combinações inteligentes de umas poucas peças isoladas, as quais são denominadas por máquinas simples. Fisicamente não passam de duas, a saber, a alavanca e o plano inclinado. Historicamente citaríamos a existência de quatro: alavanca, polia, plano inclinado e roda/eixo. Sob o ponto de vista do equacionamento, as polias e as rodas acopladas em seus eixos, podem ser estudadas como convenientes associações de alavancas. Manteremos o ponto de vista histórico.
Toda máquina simples é um dispositivo, tecnicamente uma única peça, capaz de alterar uma força (seja em intensidade e/ou direção e/ou sentido) com o intuito de ajudar o homem a cumprir uma determinada tarefacom um mínimo de esforço muscular. De modo geral, o objetivo da máquina é multiplicar a intensidade de uma força. Se um homem não consegue, por si só, levantar um automóvel de peso 2 000 kgf (2 toneladas- força), uma máquina poderá ajudá-lo a fazer isso.
A idéia central é portanto a seguinte: o operador aplica na máquina uma determinada força (em geral de pouca intensidade, pois resulta de seu esforço muscular e, na maioria dos casos, no máximo igual a seu peso) que indicaremos por Fa -- força aplicada na máquina pelo operador -- e a máquina, devidamente apoiada em algum lugar, o qual lhe aplica a força N -- força que o apoio aplica na máquina -- transmitirá para a carga (aquilo que caracteriza a tarefa do operador) a força Ft -- força que a máquina aplica na carga --, resultado de sua função. Ilustremos isso:

Destaquemos que 'nenhuma máquina funcionará se não estiver devidamente apoiada' e, essa