Máquinas Simples
Polia/Roldana
Tipos de polias/roldanas: Fixa e Móvel
O corpo mais pesado desces, e o mais leve sobe
Quanto maior a quantidade de roldanas/polias, menor é a força feita pelo motor que puxa os corpos.
São rodas que servem para direcionar a força por meio de objetos específicos, usando cordas ou fios é possível desviar a trajetória ou levantar certos corpos.
Fixa: Fica presa em um lugar fixo, dessa forma a polia apenas muda a direção da força aplicada, assim, a força é aplicada é igual à força na outra extremidade da corda.
Móvel: Diferente das roldanas fixas, as móveis possuem o eixo livre, desta maneira, possuem movimento de rotação e também de translação. A força resistente que deve ser equilibrada encontra-se no eixo da roldana, enquanto a força motora é aplicada no extremo livre da corda.
Fórmula de cálculo da polia móvel: F= P/ 2N em que F é a força, P o peso do objeto em transporte e N a quantidade de polias móveis
Alavancas
Tipos:
Interfixa: o ponto de apoio fica entre a aplicação da força potente e o ponto da força resistente.
Interpotente: o ponto de aplicação da força potente fica entre o ponto de apoio e a força resistente
Inter-resistente: a força resistente fica entre o ponto de apoio e a força potente.
Polia fixa; Fn= Fr, em que Fn é força natural e Fr é força de resistência
As alavancas são consideradas multiplicadoras de força. Afinal, com elas é possível aumentar a vantagem mecânica. Por exemplo, soltar um parafuso que estava muito apertado com uma chave ou espremer um limão muito mais rápido usando a alavanca do espremedor
Fp⋅dp=Fr⋅dr
Plano Inclinado
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Com atrito
Plano inclinado sem atrito
O plano inclinado é, basicamente, uma superfície plana que tem um de seus lados elevados, formando um ângulo com o chão. Uma rampa ou uma esteira rolante de um prédio, que vai de um andar ao outro, são exemplos de planos inclinados.
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Para calcular a força normal (N) em um plano inclinado, utilizamos a seguinte fórmula:
N = m . g . cos θ
N é a força normal (N);
m é a massa (Kg);
g é a aceleração da gravidade (m/s²);
cos θ é o ângulo de inclinação.
Para calcular a força peso (P) em um plano inclinado, utilizamos a seguinte fórmula:
P = m . g . cos θ
Em que:
P é a força peso (N);
m é a massa (Kg);
g é a aceleração da gravidade (m/s²);
cos θ é o ângulo de inclinação.
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Para calcular o atrito, utilizamos a seguinte fórmula:
Fat = μ . N
Em que:
Fat é a força de atrito (N);
μ é o coeficiente de atrito;
N é a força normal (N).