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 alivio periódico. São todas as máquinas que precisam da ação permanente do operador para executar 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 (2005). Inquiry into Physics Thompson Brooks/Cole [S.l.] p. 123. ISBN 0-534-49168-5. Consultado em 2008-05-22. 
  7. Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions (USA: Courier Dover Publications). p. 98. 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. p. 245. ISBN 1-4020-2203-4. 
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