Máquina é um dispositivo que realiza um trabalho físico. Algumas máquinas movem ou levantam objetos com facilidade, outras levam pessoas de um lugar a outro, e há também aquelas que ajudam na fabricação de peças ou nas construções.

Máquinas simples

As máquinas básicas são chamadas de máquinas simples. Existem seis máquinas simples: o plano inclinado, a cunha, a alavanca, a roda com eixo, o parafuso e a polia (ou roldana). Elas mudam a intensidade ou a direção de uma força, como um empurrão ou um puxão.

O plano inclinado é uma superfície lisa elevada em uma das extremidades. É preciso menos força para levar um objeto para cima ao longo de um plano inclinado do que para levantá-lo verticalmente. Rampas e ladeiras são exemplos de planos inclinados.

A cunha é uma peça em que uma das extremidades é mais fina que a outra. Ao ser empurrada em uma direção, ela cria uma força em direção oblíqua. A cabeça de um machado é uma cunha: um golpe de machado em um pedaço de lenha pode rachá-lo ao meio.

A alavanca é uma barra ou tábua que se apoia em um suporte chamado fulcro. A alavanca pode transferir e aumentar a força aplicada em uma de suas extremidades. É usada para mover objetos pesados ou soltar objetos presos. Um martelo funciona como alavanca quando é usado para arrancar um prego de uma tábua. A parte do martelo que se apoia na tábua é o fulcro.

O eixo é uma haste ou um bastão fixado no centro de uma roda. Em algumas máquinas de roda com eixo, a roda é substituída por uma manivela ou outra peça que gire como uma roda. O volante de um carro é uma máquina de roda com eixo. Outro exemplo é uma maçaneta. A maçaneta é uma roda que gira um eixo interno, o qual move o trinco.

O parafuso é uma barra fina com sulcos em espiral. Rosquear um parafuso produz uma força que pode empurrá-lo para dentro de uma peça de madeira ou mantê-lo preso a uma porca. Sulcos como os do parafuso são usados em potes e outros recipientes para manter as tampas bem fechadas.

A polia é uma roda com uma corda (ou algo similar) em volta da borda. A polia muda a direção da força que é aplicada em uma das extremidades da corda. Por exemplo, ao puxarmos para baixo uma das extremidades, conseguimos levantar um objeto preso na outra extremidade.

Máquinas compostas

As máquinas simples são combinadas para criar as máquinas compostas, que podem ser pequenas como o mecanismo de um relógio, ou enormes como um guindaste de construção. Algumas, como o carro, possuem milhares de componentes.

Em máquinas compostas, força e movimento são transferidos de um ponto para outro. Um dos modos de fazer isso é com um par de engrenagens. A engrenagem é, basicamente, uma peça circular de metal com dentes ou sulcos ao redor da borda externa. Cada dente de uma engrenagem toca um dente da outra. Quando uma engrenagem gira, ela faz a outra girar. A transferência de força e movimento também pode ser feita com um jogo de polias que usa uma corrente ou faixa flexível, chamada correia.

A bicicleta é um exemplo de máquina composta que usa uma corrente para transferir força. A corrente corre ao redor de duas rodas dentadas que agem como polias. Uma delas é presa ao eixo da roda traseira e a outra é presa aos pedais por um eixo. Os pedais funcionam como manivelas de uma máquina de roda com eixo. A força usada para acionar os pedais transforma-se em uma poderosa força rotativa no eixo e em sua roda dentada. A corrente transfere essa força para a roda traseira, que move a bicicleta. Em algumas bicicletas, a corrente pode ser deslocada para acionar rodas dentadas de diferentes tamanhos, mudando assim a intensidade da força que o ciclista precisa fazer para mover a bicicleta.

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