Reavaliação e rememoração dos conceitos da mecânica geral com análises geométricas e/ou gráficas: máquinas simples. Parte II

Abstract

O presente trabalho analisa as relações entre forças atuantes em máquinas simples ao utilizar recursos geométricos/gráficos. São revistas algumas considerações sobre máquinas simples a fim de reforçar os conceitos físicos. Algumas dessas considerações não são abordadas na literatura básica de física geral. Para completar, foram determinadas as relações de deslocamentos para as diversas máquinas através da conservação do trabalho mecânico. Palavras-chave: máquina simples, linha de ação de uma força, método vetorial gráfico. This paper analyses the relationships between acting forces in simple machines through geometric/graphics features. Some considerations about simple machines are revised in order to reinforce physical concepts. These considerations are not considered in the basic literature of general physics. Thus, to complete this paper, it was determined displacement relations for various machines through to the mechanical work conservation. Keywords: simple machines, line of action of a force, vectorial graphic methods. IntroduçãoNo trabalho anterior [1] foi citado que os livros atuais de física geral possuem a tendência de atender as diversasáreas da ciência. A conseqüência disso seria que seus conteúdos ficam enxutos, omitindo assim alguns assuntos considerados fundamentais para o estudo da mecânica. Dois desses assuntos tratados de forma pouco relevante são a linha de ação de uma força e máquinas simples.O tema máquina simples, tempos atrás tratado de forma capitular nos livros mais antigos, aparece diluído nos diversos capítulos dos livros atuais, mesmo esse sendo um dos principais assuntos motivadores para o desenvolvimento da mecânica. A omissão ou exclusão de algum tema como esse, por exemplo, pode talvez, aparecer ao custo da simplicidade ou pela mera razão de não incorrer na prolixidade, como mencionado em trabalho anterior. A lacuna que fica devidoà ausência de conteúdoé refletida em cursos tecnológicos mais focados. A atual tendência de investimentos da educação brasileira em nível superior será dirigida para esses cursos tecnológicos [2]. Portanto, há a necessidade de trabalhar temas de ensino mais direcionados, comoé da própria proposta dessa qualificação de ensino [3]. No entanto, a literatura formal carece de acompanhar esse processo de educação. Para os cursos tecnológicos ná area da mecânicaé imprescindível o estudo de máquinas simples.Atualmente, os assuntos que englobam o tema máquina simples nos diversos capítulos que compõem os livros, não reforçam seu conceito. Como exemplo, o assunto plano inclinado e polias aparecem em contextos de estática e de dinâmica [4][5][6], e nenhuma especificação de máquina simplesé apontada. Em outros casos tentam expor a importância com exemplos mais aplicados, [7][8][9], comoé o caso da máquina de Atwood. Embora seja possível compreender os motivos que conduzemà utilização de um plano inclinado, sua aplicação em sistemas diferenciados fica latente nos casos parafuso, cunha, trilhos, etc. Já no caso das polias, nenhuma explicaçãoé dada sobre suas classifi...

Reavaliação e rememoração dos conceitos da mecânica geral com análises geométricas e/ou gráficas: linha de ação de uma força. Parte I

“…No estudo de máquinas, um dos temas motivadores para o desenvolvimento da mecânica, o conceito da linha de açãoé fundamental para uma descrição e compreensão mais rigorosa do assunto [25]. De maneira sintética, as máquinas usadas na transformação e transmissão de movimentos são constituídas basicamente de hastes e rodas.…”