7º ANO - MATÉRIA E ENERGIA 2 14 A 18 DE MARÇO.docx

7º ANO A e B
MATÉRIA E ENERGIA
(EF07CI01)
Número de aulas
Objetivo
3 aulas
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TEMA: PRIMEIRAS MÁQUINAS
As primeiras civilizações que viveram milhares de anos antes de Cristo, usaram máquinas
simples como rodas, arados, balanças, cunhas, planos inclinados, parafusos, alavancas,
roldanas ou polias para melhorar a agricultura, construir cidades, ampliar o comércio,
guerrear. Exemplo disso foi a criação de instrumentos para a defesa contra o ataque de
predadores ou para facilitar a caça e o corte dos alimentos. Assim, surgiram as primeiras
máquinas simples, que nada mais são do que artefatos facilitadores de tarefas como cortar,
triturar, perfurar, entre outras.
Máquina simples
Na física, o termo máquina pode ser aplicado a qualquer objeto ou instrumento que facilite a
execução de diferentes tarefas, transformando energia ou transmitindo forças de um ponto ao
outro. É importante observar que as máquinas não produzem força, elas apenas transformam
energia ou transmitem uma força aplicada em um ponto do espaço para outro, amplificando
ou modificando a ação dessa força.
As máquinas simples são constituídas de uma só peça. Combinando várias máquinas
simples, podemos construir máquinas compostas, capazes de realizar tarefas mais
complexas. As máquinas simples são utilizadas há muito tempo. As máquinas compostas, no
entanto, passaram a ser muito desenvolvidas com a Revolução Industrial, com o objetivo de
aumentar significativamente a eficiência na realização de diversas tarefas.
Em toda ação de uma máquina existe uma força aplicada, um ponto de apoio e uma força
resistente. A maneira como esses elementos estão arranjados é que vai definir a finalidade da
máquina e a sua capacidade de realizar determinada tarefa. As principais máquinas simples
são as alavancas, as engrenagens, as rodas e os planos inclinados. Neste capítulo, iremos
estudar as alavancas.
Alavancas
Alavanca consiste em uma peça rígida que pode girar em torno de um eixo denominado
ponto de apoio e, dessa forma, aumentar o efeito da força aplicada de maneira adequada em
uma de suas extremidades.
Dessa forma, as alavancas são constituídas por três partes fundamentais: a força de potência
(FP) que é onde ocorrerá a aplicação de força; a força de resistência (FR), é o ponto que
sofrerá a ação da potência; e ponto de apoio (PA), é o local onde a alavanca pode girar em
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torno de seu próprio eixo. Existem muitas tarefas do dia a dia que usamos alavancas, como
abrir uma garrafa, acender uma lâmpada e trocar o pneu de um carro.
Tipos de alavanca
Dependendo da localização do ponto de apoio, da força resistente e da força potente,
podemos classificar as alavancas em três tipos:
Alavanca interfixa: quando o ponto de apoio estiver situado entre a força potente e a força
resistente. Exemplos: a tesoura e a gangorra.
Alavanca inter-resistente: Quando a força resistente está localizada entre o ponto de apoio
e a força potente. Exemplos: o carrinho de mão e o quebra-nozes.
Alavanca interpotente: quando a força potente está localizada entre o ponto de apoio e a
força resistente. É o que podemos observar nas pinças e nos cortadores de unha.
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ATIVIDADES
1) Quais os elementos que compõem uma alavanca?
2) Quais são as posições dos pontos de ação, de resistência e de apoio nos três tipos de
alavancas?
3) Diferencie máquina simples de máquina composta.
TEMA: MÁQUINA SIMPLES 2
O termo “máquina” pode ser aplicado a qualquer objeto ou instrumento que facilite a
execução de diferentes tarefas, transformando energia ou transmitindo forças de um ponto ao
outro. As máquinas simples são constituídas de uma só peça. As principais máquinas simples
são as alavancas, as rodas e os planos inclinados. Neste capítulo, iremos estudar planos
inclinados, rodas, roldanas e engrenagens.
Plano inclinado
O plano inclinado mais simples possível é formado por uma única peça que não possui
nenhuma parte móvel. É uma superfície plana, rígida e inclinada. Essas características fazem
com que a força aplicada para elevar ou descer um objeto seja menor do que a força
necessária para fazer a mesma tarefa numa linha vertical. Um exemplo de plano inclinado
são os guinchos que utilizam rampas para transportar veículos.
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unha: resultado da associação de dois planos inclinados apoiados um no outro pela sua base,
formando um objeto pontiagudo. Geralmente, é utilizada para perfurar os objetos. Exemplos
de cunha: agulhas, pregos, enxadas, facas…
Parafuso: consiste em um plano inclinado enrolado sobre si mesmo. Para prender algum
objeto usando parafuso, a força usada pela chave de fenda é transformada em uma força
perpendicular à rosca. Por isso, o parafuso se encaixa no local desejado sem que seja
necessário aplicar muita força sobre ele. Os objetos se movem na direção da cabeça do
parafuso como se estivessem subindo um plano inclinado.
Além dos modelos tradicionais de parafuso, os soquetes de alguns modelos de lâmpadas e o
gargalo de alguns potes e garrafas também são parafusos.
Rodas, roldanas e engrenagens
A roda é um objeto circular, que pode girar em torno de seu centro. A roda é capaz de
transmitir, de forma ampliada, forças aplicadas em sua borda a um eixo fixo em centro, tal
como uma alavanca.
A roldana (ou polia), é um disco (madeira, plástico ou de metal), que pode girar em torno de
um eixo que passa por seu centro. Possui um canal, denominado gola ou garganta, no qual
passa uma corda ou cabo contornando-o parcialmente. São utilizadas principalmente para
facilitar a elevação de objetos pesados e realizar a transmissão de movimento quando
associadas entre si ou a eixos e outros sistemas.
As roldanas classificam-se em fixas e móveis.
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Nas fixas alteram apenas a direção da força aplicada. As roldanas fixas auxiliam em diversas
atividades. Por exemplo, quando se tira água de um poço, o balde desce ao fundo e volta
graças ao auxílio de uma roldana. Ou nas cerimônias de hasteamento das bandeiras, lá estão
as roldanas fixas, presas ao mastro. Elas direcionam o sentido de aplicação da força e
permitem a subida.
Nas móveis, pelo menos uma das extremidades do cabo é fixada em um suporte. O corpo que
se deseja mover é preso ao eixo da roldana. Para mover o objeto, é necessário puxar ou soltar
uma ponta do cabo. A roda da roldana gira livremente, e a roldana se move com o objeto. As
roldanas móveis ajudam a diminuir a força necessária para elevar cargas pesadas. Cada
roldana móvel divide a força necessária pela metade. Uma variante da roldana é a
engrenagem. Engrenagens são rodas dentadas utilizadas para transmitir o movimento de um
objeto para outro. A vantagem das engrenagens sobre as roldanas é que os dentes dificultam
o escorregamento de uma engrenagem em relação à outra ou mesmo da correia que liga uma
à outra.
ATIVIDADES
1) Qual a principal função de um plano inclinado?
2) Ѕãо ехеmрlоѕ dе máquіnаѕ ѕіmрlеѕ: *
a) ( ) Аbrіdоr dе lаtаѕ, mаrtеlо е tеѕоurа.
b) ( ) Сhаvе dе fеndа, аlісаtе е соmрutаdоr.
c) ( ) Quеbrа-nоzеѕ, саrrо е саrrіnhо dе mãо.
d) ( ) Вісісlеtа, ріnçа е соrtаdоr dе unhа.