Máquina

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Um motor.

Máquina é um dispositivo que utiliza energia e trabalho para atingir um objetivo pré-determinado. Na física, é todo e qualquer dispositivo que muda o sentido ou a intensidade de uma força com a utilização do trabalho, no conceito de Física.

Etimologia[editar | editar código-fonte]

A palavra máquina deriva do latim machina,[1] que por sua vez, vem do grego dórico μαχανά makhana e jônico μηχανή mekhane,[2] , uma derivação de μῆχος mekhos que significa "meio, expediente, remédio"[3] .

História[editar | editar código-fonte]

A ideia de uma máquina simples foi criada pelo filósofo grego Arquimedes, no século III a.C., que estudou as máquinas "Arquimedianas": alavanca, polia, e parafuso.[4] [5] Arquimedes também descobriu o princípio da alavancagem.[6] Mais tarde outros filósofos gregos definiram as cinco máquinas clássicas (excluindo o plano inclinado) e foram capazes de calcular sua alavancagem.[7] Heron de Alexandria (ca. 10–75 AD), em seu trabalho Mecânica lista estes cinco mecanismos que podem colocar uma carga em movimento: alavanca, molinete, polia, cunha e parafuso,[5] e descreve sua fabricação e usos.[8] Porém o conhecimento grego se limitava a máquinas simples, que operavam através do balanço de forças, sem incluir a dinâmica, comparações entre força e distância, ou o conceito de trabalho.

Características[editar | editar código-fonte]

A diferença preliminar entre ferramentas simples e mecanismos ou máquinas simples é uma fonte de energia e uma operação um tanto independente. O termo máquina aplica-se geralmente a um conjunto de peças que operam juntas para executar o trabalho. Geralmente estes dispositivos diminuem a intensidade de uma força aplicada, alterando o sentido da força ou transformando um tipo de movimento ou de energia em outro.

A ineficiência de uma máquina é o grau ou a porcentagem a que uma máquina não realiza o trabalho que poderia fazer sem as limitações da fricção (atrito).

Classificação[editar | editar código-fonte]

As máquinas podem ser divididas em automáticas e não-automáticas (ou manuais):

Máquinas não automáticas[editar | editar código-fonte]

Estas máquinas também são chamadas de manuais. São todas as máquinas que precisam da energia permanente do operador para executar o trabalho. Um bom exemplo disso é uma furadeira manual, em que o operador tem que girar continuamente uma manivela para que ela execute o trabalho.

Máquinas automáticas[editar | editar código-fonte]

São aquelas onde a energia provém de uma fonte externa, como energia elétrica, térmica, entre outras. Uma furadeira elétrica em que o operador tem que somente apertar um botão para que a mesma execute o trabalho é uma máquina automática. Com isso, pode-se dizer também que as máquinas automáticas não precisam da energia permanente do operador, mas podem precisar do controle permanente do operador, que no caso da furadeira é apertar um botão. As máquinas automáticas podem ainda ser dividas entre máquinas automáticas programáveis e máquinas automáticas não programáveis:

A máquina automática não programável executa sempre o mesmo trabalho ao receber energia. A máquina automática programável tem como característica o fato de que o seu trabalho depende de instruções dadas pelo operador.

Pode-se citar como exemplo de máquina automática programável uma máquina que realiza seu trabalho conforme a posição de chaves. Pode-se ainda introduzir instruções em uma máquina automática programável por meio de um computador ou outro tipo de processador eletrônico, como um microcontrolador ligado a um teclado matricial.

Uma máquina automática com um controle de tempo por meio de um temporizador não pode ser considerada uma máquina automática programável, pois ela não muda seu trabalho conforme o ajuste do temporizador, muda apenas o período em que executa o trabalho. Também não pode ser considerada uma máquina automática programável uma máquina automática que possua um controle de intensidade que o usuário pode ajustar, pois assim ela também continua executando o mesmo trabalho apenas com uma intensidade diferente e seu trabalho não depende de programa algum.

Exemplos de máquinas[editar | editar código-fonte]

Máquinas simples ou componentes mecânicos[editar | editar código-fonte]

Pulso de disparo[editar | editar código-fonte]

Compressores e bombas[editar | editar código-fonte]

Motor de combustão interna[editar | editar código-fonte]

Motor de combustão externa[editar | editar código-fonte]

Turbina[editar | editar código-fonte]

Superfície de sustentação[editar | editar código-fonte]

Máquinas computadoras[editar | editar código-fonte]

Máquinas automatizadas[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. The American Heritage Dictionary, Second College Edition. Houghton Mifflin Co., 1985.
  2. "μηχανή", Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus project
  3. "μῆχος", Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus project
  4. Asimov, Isaac (1988), Understanding Physics, New York, New York, USA: Barnes & Noble, p. 88, ISBN 0-88029-251-2, http://books.google.com/books?id=pSKvaLV6zkcC&pg=PA88&dq=Asimov+simple+machine&cd=1#v=onepage&q&f=false. 
  5. a b Chiu, Y. C. (2010), An introduction to the History of Project Management, Delft: Eburon Academic Publishers, pp. 42, ISBN 90-5972-437-2, http://books.google.com/books?id=osNrPO3ivZoC&pg=PA42&dq=%22heron+of+alexandria%22++load+motion#v=onepage&q=%22heron%20of%20alexandria%22%20%20load%20motion&f=false 
  6. Ostdiek, Vern; Bord, Donald. Inquiry into Physics. [S.l.]: Thompson Brooks/Cole, 2005. p. 123. ISBN 0-534-49168-5 Página visitada em 2008-05-22.
  7. Usher, Abbott Payson. A History of Mechanical Inventions. USA: Courier Dover Publications, 1988. 98 pp. ISBN 0-486-25593-X
  8. Strizhak, Viktor; Igor Penkov, Toivo Pappel (2004). "Evolution of design, use, and strength calculations of screw threads and threaded joints". HMM2004 International Symposium on History of Machines and Mechanisms, Kluwer Academic publishers. ISBN 1-4020-2203-4. Página visitada em 2008-05-21. 
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