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Índice das aulas de física
Cinemática
3.3 Transmissão do Movimento Circular
De
forma
bastante
simples,
vamos
conhecer
um
pouco
sobre
como
engrenagens
e
polias
são
utilizadas
na
transmissão
de
movimento,
com o objetivo de oferecer uma visão mais prática sobre o assunto.
Desde
a
Revolução
Industrial
,
no
século
XVIII,
os
motores
começaram
a
substituir
o
trabalho
humano
e
animal
como
principal
fonte
de
“força
nas
máquinas”.
Um
dos
grandes
nomes
dessa
época
foi
James
Watt
,
que
buscava
convencer
as
pessoas
a
adotarem
sua
máquina
a
vapor
aprimorada.
Para
vender
suas
máquinas,
Watt
precisava
de
uma
maneira
de
comparar
sua
eficiência
com
o
que
era
mais
comum
na
época:
o
trabalho
realizado
por
cavalos.
Assim,
ele
criou
uma
medida
de
desempenho
que
pudesse
ser
compreendida
por
todos
,
inclusive
por
quem
não
tinha conhecimento técnico sobre máquinas a vapor.
3.3.b
Transmissão de movimento
A
transmissão
de
movimento
entre
o
motor
principal
e
os
mecanismos
que
fazem
as
máquinas
funcionarem
está
diretamente
relacionada
ao
movimento
circular
.
O
eixo
do
motor
gira
em
torno
de
si
mesmo,
e
esse
movimento
circular
precisa
ser
transmitido
para
outros
componentes da máquina. Isso é feito por meio de
discos, polias
e
engrenagens
.
A
transferência
de
potência
do
motor
para
os
demais
sistemas
pode
ocorrer
de
diferentes
maneiras.
Em
geral,
utiliza-se
uma
combinação de engrenagens e discos em contato direto, ou ainda o uso de
correias, correntes dentadas
e
sistemas de polias.
Essas
formas
de
transmissão
estão
presentes
em
uma
ampla
variedade
de
aplicações
—
desde
dispositivos
simples,
como
relógios
mecânicos
e
brinquedos,
até
sistemas
robustos
de
alta
potência
e
velocidade,
como
os
usados
em
navios,
usinas
de
energia,
veículos
industriais,
entre outros.
De maneira geral, podemos classificar os
sistemas de transmissão de movimento
em dois grandes grupos:
Os
dois
vídeos
acima
mostram
duas
formas
de
transmissão
de
movimento:
uma
por
contato
direto
entre
polias
,
e
outra
por
meio
de
uma
cinta (correia),
que transfere o movimento de uma polia para outra.
Embora
esse
tipo
de
transmissão
-
cinta
(correia)-
não
seja
o
mais
eficiente
em
termos
de
aproveitamento
de
potência
—
pois
depende
fortemente
da
qualidade
do
atrito
entre
as
superfícies
em
contato
—
ele
apresenta
uma
vantagem
importante
:
permite
transmitir
movimento
a
certas distâncias,
o que o torna útil em diversas aplicações industriais.
Historicamente,
as
correias
(ou
cintas)
eram
fabricadas
com
couro
cromado
,
e
tornaram-se
componentes
essenciais
no
processo
de
mecanização
durante
a
Revolução
Industrial,
iniciada
na
Inglaterra
na
segunda
metade
do
século
XVIII.
Essa
tecnologia
foi
fundamental
para
o
avanço da
produção industrial em larga escala.
A
associação
entre
correias
e
polias
representava
uma
das
maneiras
mais
simples
e
eficazes
de
transferir
energia
mecânica
entre
eixos.
As
correias de transmissão
ofereciam várias vantagens:
•
Operação
silenciosa
, reduzindo o ruído das máquinas;
•
Proteção contra
trancos e sobrecargas
, ajudando a preservar motores e rolamentos;
•
Baixa necessidade de manutenção
e longa durabilidade;
•
Capacidade de transmissão a
médias e longas distâncias,
não se limitando a polias próximas, como mostram as imagens a seguir.
A
sequência
de
imagens
abaixo
ilustra
bem
como
funcionava
a
indústria
nas
suas
origens:
máquinas
interligadas
por
polias
e
correias,
formando sistemas complexos, mas extremamente funcionais, que possibilitaram o crescimento da produção industrial moderna.
quando ocorre por meio de engate de dentes, ou por correias dentadas.
quando a transmissão é feita utilizando-se o atrito - fricção.
Biblioteca de Arte / Art Library Fundação Calouste Gulbenkian
A
foto
acima
tirada
do
interior
da
Fábrica
Robinson
de
Cortiça,
Portalegre,
Portugal,
onde
um
eixo
provavelmente
ligado
a
um
motor,
liga
cada
máquina
operada
por
uma
operária,
através
de
polias
e
cintas,
transferindo
o
movimento
do
eixo
ligado
ao
motor
a
cada
máquina.
Interior
da
fábrica
-
zona
de
preparação
e
inspeção
de
rolhas.
Fotografia
sem
data.
Produzida durante a atividade do Estúdio Mário Novais: 1933-1983.
Fonte Flickr
A
transmissão
de
movimento
por
corrente
dentada
e
engrenagem
,
ou
mesmo
pelo
contato
direto
entre
duas
engrenagens
,
apresenta
uma grande vantagem: a
eficiência na transferência de movimento,
graças ao
engate preciso dos dentes
.
Como
mostram
as
imagens
nesta
página,
a
corrente
é
formada
por
uma
sequência
contínua
de
elos
articulados
,
que
se
encaixam
perfeitamente
nos
dentes
salientes
da
roda
dentada
(também
chamada
de
engrenagem).
Esse
tipo
de
transmissão
é
muito
comum
em
motocicletas e bicicletas,
por garantir um movimento firme e confiável
James Watt conseguiu relacionar o trabalho realizado por um cavalo de moinho, com a máquina a vapor.
A
roda
dentada
possui
um
perfil
especial
em
seus
dentes,
que
se
ajusta
aos
elos
da
corrente.
Dessa
forma,
corrente
e
roda
dentada
são
obrigadas
a
se
mover
juntas
,
sem
escorregamento.
A
roda
dentada
ligada
ao
motor
—
chamada
de
roda
motriz
—
puxa
a
corrente,
e
esta,
por
sua
vez,
move
a
segunda
roda
dentada
,
chamada de
roda movida
.
No
caso
da
bicicleta
,
esse
sistema
é
bem
visível:
o
movimento
circular
da
pedalada
é
transmitido
à
corrente
dentada
,
que movimenta a
catraca
e, consequentemente, a
roda traseira.
Ao
lado,
temos
um
exemplo
de
corrente
de
transmissão.
É
uma
série
de
elos
conectados
por
junções
em
pinos.
Envolve
duas
ou
mais
engrenagens ou rodas dentadas.
Engrenagem de uma transmissão manual de carro.
Fonte: https://www.gratispng.com/png-od9qu7/
Os
dentes
das
engrenagens
se
encaixam
perfeitamente
entre
si,
permitindo
uma
transferência
precisa
do
movimento
.
A
forma
como
esse
movimento ocorre — sua
velocidade e direção
— depende de
como as engrenagens estão associadas entre si
.
Quando
utilizamos
engrenagens
de
diâmetros
diferentes,
como
acontece
com
a
coroa
e
a
catraca
de
uma
bicicleta
,
ocorre
uma
variação
na
velocidade
de
rotação.
Isso
significa
que
podemos
aumentar
ou
diminuir
a
força
e
a
velocidade
do
sistema,
conforme
a
necessidade
do
movimento.
A
seguir,
apresentamos
uma
série
de
exemplos
que
mostram
o
funcionamento
de
engrenagens
e
correntes
dentadas
.
Nesses
sistemas,
a
velocidade de rotação
está diretamente relacionada ao
tamanho das engrenagens
e ao
número de dentes
que cada uma possui.
Correias
dentadas
em
uma
moto
Ducati
Multistrada.
Fonte
da
imagem:
https://practicalmoto.com/
Engrenagem em contato direto, engatadas. Pixabay -
Vídeos
Engrenagens ligadas por uma corrente dentada.
No
esquema
acima
vemos
as
catracas
ligadas
à
coroa
por
uma
corrente dentada.
imagem Pixabay
Coroa
Vídeo
Pixabay
imagem Pixabay
Reprodução/John Deere.
imagem Pixabay
Alguns
meninos
e
meninas
eram
tão
pequenos
que
tinham
que
subir
na
fiação
para
consertar
os
fios
quebrados
e
recolocar
as
bobinas
vazias,
janeiro
de
1909
-
Foto
dos
Arquivos Nacionais dos EUA - Fotógrafo: Hine, Lewis
Cinta
Cinta
Flat belt reversing mechanism - thang010146 - youtube
Friction Wheels - Mechanisms - youtube
Provavelmente,
a
bicicle-
ta,
por
estar
tão
presente
no
nosso
cotidiano,
é
um
ótimo
exemplo
de
sistema
mecânico
que
utiliza
engrenagens,
corren-
te
dentada,
mudanças
de
mar-
cha,
entre
outros
mecanismos.
Mas,
afinal,
o
que
são
exatamen-
te as
engrenagens
?
De
forma
bastante
sim-
ples,
uma
engrenagem
é
uma
roda
com
dentes
ao
redor
de
sua
borda.
Elas
são
geralmente
usadas
em
pares
ou
conjuntos,
com
o
objetivo
de
transmitir
o
movimento
de
rotação
de
um
eixo
(
a
engrenagem
motriz
)
para
outro
eixo
(a
engrenagem
movida
)
Bidirectional Escalator Animation - Technical 3d Animation - youtube
Reprodução/John Deere
Nesses
sistemas,
a
esteira
exerce
a
fun-
ção
de
uma
cinta
,
acionada
por
rolos
que
funcionam como polias.
O
esquema
abaixo,
ainda
que
simplificado,
ajuda
a
visualizar
esse
mecanis-
mo:
uma
correia
larga,
geralmente
feita
de
po-
límeros
ou
borracha
,
passa
por
duas
ou
mais
polias.
Ao
ser
acionada
por
um
motor
,
a
polia
motriz
movimenta
a
correia,
que
então
trans-
porta
objetos
de
diversos
formatos
e
tama-
nhos.
As
esteiras
de
bagagem
nos
aeroportos,
as
esteiras
rolantes
para
transporte
de
pesso-
as,
ou
mesmo
as
escadas
rolantes
,
funcionam
com
base
nesse
mesmo
princípio
mecânico
.
Os
vídeos
a
seguir
ilustram
bem
esses
sistemas,
e
as
imagens
ajudam
a
compreender
o funcionamento interno dessas máquinas.
É
importante
reforçar
que,
como
mostra-
do
por
exemplo
no
vídeo
da
escada
rolante,
esses
sistemas
frequentemente
utilizam
engre-
nagens
associadas
a
polias
,
criando
um
meca-
nismo
confiável
e
eficiente
de
transmissão
e
controle do movimento.
Catracas com diferentes raios.
Esteira para malas em aeroportos. Fonte -
Videos Pixabay
Esteira para passageiros em aeroportos. Fonte - Videos Pixabay
3.3.c Aplicações da transmissão de movimento
Correia
transportadora
de
minérios,
considerada
uma
correia
plana
-
Flat mining conveyor belt - AScience -
Fonte youtube
3.3.d Transmissão de movimento na Física.
Exemplo:
Caso
o
raio
da
polia
A
seja
o
dobro
de
B,
(R
A
=
2
R
B
)
o
número
de
voltas
da
polia
B
será
o
dobro
da
polia
A.
Se
estamos
transferindo
movimento
da polia A para a B, enquanto a polia A der meia volta, a polia B dará uma volta completa.
A velocidade de rotação aumenta quando o movimento é transmitido para, uma engrenagem ou polia, de tamanho MENOR.
R2.
Duas
polias
de
raios
R
A
=
45
cm
e
R
B
=
15
cm
estão
acopladas
entre
si
por
meio
de
uma
correia,
como
mostra
a
figura
adiante.
A
polia
maior,
de
R
A
,
gira
em
torno
de
seu
eixo
no
intervalo
de
tempo
D
t
=
5
s
para
completar
uma
volta.
Supondo
que
não
haja
deslizamento entre as polias e a correia, calcule:
a) O módulo V da velocidade do ponto P da correia.
b) O tempo t que a polia menor leva para dar uma volta completa.
Resolução
3.3.f
Exercícios resolvidos
a)
A
velocidade
de
deslocamento
do
ponto
P,
é
o
mesmo
em
qualquer
ponto
na
correia.
Assim
para
determinar
a
velocidade
da
correia,
podemos escolher a polia A ou B, no entanto o intervalo de tempo fornecido é o da polia A, vamos utilizar a polia A.
b)
Vamos determinar o período da polia B.
A
relação
obtida,
3.f
A
=
f
B
nos
indica
que
a
polia
maior
ao
completar
uma
volta,
a
pequena
por
sua
vez
dará
3
voltas.
Veja
que
esta
relação
tem
a
ver com os raios das polias onde R
A
= 45 cm e R
B
= 15 cm, ou seja 3 para 1.
R1.
Uma
cinta
funciona
solidária
com
dois
cilindros
de
maiorR
1
=
20
cm
e
R
2
=
80
cm.
Supondo
que
o
cilindro
maior
tenha
uma
frequência
de
rotação
f
2
=
30
rpm
e
movimento em sentido horário:
a) Qual o sentido do movimento do cilindro menor?
b) Qual é a frequência de rotação f
1
do cilindro menor?
P12.
Em
uma
transmissão
de
movimento
entre
duas
polias
por
contato,
a
velocidade
de
rotação
da
polia
A
ligada
a
um
motor,
é
a
responsável
pelo
movimento
e
sua
frequência
é
de
5
000
rpm.
Calcule
a
frequência
de
rotação
da
polia
(B)
que
é
acionada
pela
polia
A,
considerando
que
os
diâmetros
são:
40
cm
para
polia
(A)
e
10
cm
para
a
polia (B).
R3.
(Unicamp
1995)
Considere
as
três
engrenagens
acopladas
simbolizadas
na
figura
a
seguir.
A
engrenagem
A
tem
50
dentes
e
gira
no
sentido
horário,
indicado
na
figura,
com
velocidade
angular
de
100
rpm
(rotação
por
minuto).
A
engrenagem
B
tem
100
dentes e a C tem 20 dentes.
a) Qual é o sentido de rotação da engrenagem C ?
b) Quanto vale a velocidade tangencial da engrenagem A em dentes/min ?
c) Qual é a velocidade angular de rotação (em rpm) da engrenagem B ?
Resolução:
a)
de acordo com a figura abaixo, conseguimos estabelecer o sentido de rotação das
engrenagens.
P11.
(Fuvest
1981)
Uma
cinta
funciona
solidária
com
dois
cilindros
de
maiorR
1
=
10
cm
e R
2
= 50 cm.
Supondo
que
o
cilindro
maior
tenha
uma
frequência
de
rotação
f
2
=
60
rpm
e
movimento em sentido horário:
a) Qual a frequência de rotação f
1
do cilindro menor ?
b) Qual a velocidade linear da cinta?
Resolução:
a) De acordo com a figura abaixo, por ser uma cinta, as duas polias giram no mesmo sentido.
b) Vamos determinar a frequência da polia 1.
Perceba que o raio da polia (1) é 4 vezes maior que o da polia (2).
Conswequentemente a frequência da polia menor terá uma frequência 4 vezes
maior que a polia (2).
b)
A
frequencia
f
A
=
100
rpm,
siginifica
que
ela
gira
100
vezes
em
um
único
minuto,
sendo
que
cada
volta
passam
50
dentes.
Para
determinar a velocidade em dentes por minuto teremos:
V = 100 voltas x 50 dentes= 5 000
V = 5000 dentes por minuto
c)
A
frequencia
de
rotação
de
uma
engrenagem,
depende
do
raio
ou
do
número
de
dentes.
Se
a
engrenagem
A
possui
50
dentes
e
a
B
100
dentes,
podemos
dizer
que
a
engrenagem
B
é
o
dobro
da
A.
Se
a
frequência
de
A
é
100
rpm,
a
frequência
de
B
será
a
metade,
ou
seja
50
rpm.
Veja os cálculos a seguir.
3.3.g
Exercícios propostos
A transmissão de movimento pode ser classificada em duas situações; a velocidade linear é a mesma ou a velocidade angular é a mesma.
3.3.h
Testes propostos
T3.
(Obmep
2008)
Os
discos
A,
B,
C
e
D
representam
polias
de
diâmetros
8,
4,
6
e
2
cm,
respectivamente,
unidas
por
correias
que
se
movimentam
sem
deslizar.
Quando
o
disco A dá uma volta completa no sentido horário, o que acontece com o disco D?
a) Dá 4 voltas no sentido horário
b) Dá 3 voltas no sentido horário
c) Dá 6 voltas no sentido anti-horário
d) Dá 4 voltas no sentido anti-horário
e) Dá 3 voltas no sentido anti-horário
T4.
(Unesp
2021)
Duas
polias
circulares,
I
e
II,
de
raios
respectivamente
iguais
a
e
estão
apoiadas
sobre
uma
mesa
horizontal
e
são
acopladas
como
mostra
a
figura.
Na
superfície
da
polia
II
está
desenhada
uma
seta
vermelha,
inicialmente
na
posição
indicada.
A
polia
I
é
fixa
na
mesa
e
não
gira,
mas
a
polia
II
pode
girar
no
sentido
horário
em
torno
do
seu
próprio
centro
e,
simultaneamente,
em
torno
do
centro
da
polia
I
sem
perder
contato
e
sem
escorregar
em
relação
a
ela.
Dessa
forma,
o
centro
da
polia
II
percorre
a
trajetória
circular
tracejada
indicada
na
figura,
que
mostra
uma
visão
superior das polias.
Quando
a
polia
II
der
uma
volta
completa
em
torno
de
I
e
retornar
à
posição
inicial
indicada na figura, a seta em sua superfície estará na posição:
T1.
(Espcex
2020)
Duas
polias,
A
e
B,
ligadas
por
uma
correia
inextensível
têm
raios
R
A
= 60 cm e
R
B
=
20
cm
conforme
o
desenho
abaixo.
Admitindo
que
não
haja
escorregamento
da
correia
e
sabendo
que
a
frequência
da
polia
é
f
A
=
30
rpm
então
a
frequência
da
polia
B é
a) 10 rpm b) 20 rpm c) 80 rpm d) 90 rpm e) 120 rpm
T2.
(Integrado
-
Medicina
2023)
Vários
dispositivos
que
utilizamos
usa
o
esquema
de
rodas
girando
em
movimento
solidário,
como
por
exemplo,
o
sistema
de
marchas
de
uma bicicleta, a máquina de um relógio analógico entre outras.
Considere
um
sistema
que
utiliza
duas
rodas
dentadas
de
diâmetros
diferentes,
que
giram
solidariamente
em
movimento
circular
e
uniforme.
O
diâmetro
da
roda
A
é
2
vezes maior que o diâmetro da roda B.
Podemos afirmar corretamente:
a) A velocidade angular da roda A é igual da roda B.
b) A frequência da roda B é duas vezes maior que a frequência da roda A.
c) Os períodos das rodas são iguais.
d)
A
roda
A
possui
uma
velocidade
escalar
maior
que
a
roda
B,
pois
seu
diâmetro
é
maior.
e) As frequências das rodas são iguais.
T5.
(UESPI
2012)
A
engrenagem
da
figura
a
seguir
é
parte
do
motor
de
um
automóvel.
Os
discos
1
e
2,
de
diâmetros
40
cm
e
60
cm,
respectivamente,
são
conectados
por
uma
correia
inextensível
e
giram
em
movimento
circular
uniforme.
Se
a
correia
não
desliza
sobre os discos, a razão entre as velocidades angulares dos discos vale
a) 1/3 b) 2/3 c) 1 d) 3/2 e) 3
3.3.i Bibliogra
https://difference2449.rssing.com/chan-75865239/latest-article23.php
https://elektrikportal.com/beygir-gucu-nedir/
Biblioteca de Arte / Art Library Fundação Calouste GulbenkianSeguir
Fábrica Robinson de Cortiça, Portalegre, Portugal
Interiores da fábrica - zona de preparação e inspeção de rolhas.
Fotografia sem data. Produzida durante a atividade do Estúdio Mário Novais: 1933-1983.
https://www.flickr.com/photos/biblarte/22669941388/in/photostream/
22669941388_5b6c14a902_o.jpg
As
fotografias
são
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JPEG
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de
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Podem
ser
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e
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ao
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Se
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https://www.abecom.com.br/correntes-industriais/
https://info.designatronics.com/blog/history-of-belts
T13.
(UFSCar
2006)
Para
misturar
o
concreto,
um
motor
de
3,5
hp
tem
solidária
ao
seu
eixo
uma
engrenagem
de
8
cm
de
diâmetro,
que
se
acopla
a
uma
grande
cremalheira
em forma de anel, com 120 cm de diâmetro, fixa ao redor do tambor misturador.
Quando
o
motor
é
ligado,
seu
eixo
gira
com
frequência
de
3
Hz.
Nestas
condições,
o
casco do misturador dá um giro completo em
a) 3 s. b) 5 s. c) 6 s. d) 8 s. e) 9 s.
T17.
(Fuvest
1996)
Num
toca
fitas,
a
fita
F
do
cassete
passa
em
frente
da
cabeça
de
leitura
C
com
uma
velocidade
constante
v
=
4,80
cm/s.
O
diâmetro
do
núcleo
dos
carretéis
vale
2,0
cm.
Com
a
fita
completamente
enrolada
num
dos
carretéis,
o
diâmetro
externo
do
rolo
de
fita
vale
5,0
cm.
A
figura
adiante
representa
a
situação
em
que a fita começa a se desenrolar do carretel A e a se enrolar no núcleo do carretel B.
Enquanto
a
fita
é
totalmente
transferida
de
A
para
B,
o
número
de
rotações
completas
por segundos (rps) do carretel A
a) varia de 0,32 a 0,80 rps.
b) varia de 0,96 a 2,40 rps.
c) varia de 1,92 a 4,80 rps.
d) permanece igual a 1,92 rps.
e) varia de 11,5 a 28,8 rps.
eixo do motor
Quarry
Bank
Mill,
às
margens
do
rio
Bollin,
na
vila
de
Styal,
foi
fundada
por
Samuel
Greg
em
1784
para
a
fiação
de
algodão
e,
na
época
de
sua
aposentadoria
em
1832,
era
a
maior
empresa
de
fiação
de
algodão
do
Reino
Unido.
O
moinho
era
originalmente
movido
por
uma
roda
d'água.
Durante
o
século
19,
isso
foi
complementado
por
motores
a
vapor.A
fábrica
é
uma
das
fábricas
têxteis
mais
bem
preservadas
do
período
da
Revolução Industrial e hoje funciona como um museu da indústria do algodão.
©
Copyright
David
Dixon
e
licenciado
para
reutilização
sob
esta
licença
Creative
Commons
.
Sala
de
tecelagem
do
Boott
Cotton
Mills
Museum,
com
suas
dezenas
de
teares
em
funcionamento.
Construído
na
década
de
1830,
o
complexo
da
fábrica
Boott
abriga
hoje
escritórios
e
o
museu
que
mostra
como
era
a
fábrica.
Crédito da foto: Michelle Aldredge
eixo do motor
Cinta
Fábrica Addington Railway Workshops, Christchurch - Production - Francis Dutch; 02 May 1898 - Classification black-and-white negatives
As Oficinas Ferroviárias de Addington foram uma importante oficina ferroviária estabelecida no subúrbio de Addington, em Christchurch, Nova Zelândia.
O
contato
do
dínamo
com
a
roda
da
bicicleta
é
um
exemplo
de
transmissão
pelo
contato
entre
dois
discos
devido
ao
atrito.
As
engrenagens
precisam
se
tocar para que o movimento seja transmitido.
Dínamo
é
um
aparelho
que
gera
corrente
contínua,
convertendo
energia
mecânica em elétrica
Fonte Wikipedia
Dínamo
Região de contato - atrito
É
possivel
ter
uma
bicicleta
motorizada
de
baixo
custoe
baixa
potência!
O
motor
ao
ser
acionado,
gira
uma
polia
no
formato
de
um
cilindro,
quando
colocado
em
contato
com
o
pneu,
devido
ao
atrito
entre
eles
faz
com
que
a
roda
se
movimente
sem
necessidade
de
pedalar.
Este
é
um
exemplo
de
polias
em
contato
onde
a
transmissão
de
movimento
se
dá
por
contato
devido
o
atrito.
Imagem:
Company
Www.6stores.Tk
Motor
Região de contato
- atrito
Concluindo
sobre
cintas
e
polias
,
a
figura
abaixo
nos
mostra
as
duas
situações
em
que
polias
realizam
a
transmissão
de
movimento:
quando
são
colocadas
diretamente
em
contato,
ou
ligadas
por
uma
cinta
ou
correia.
Tambem
indicamos
os
sentidos
de
rotação
das
polias
em
cada uma destas situações.
Quando a transmissão é por contato, duas possíveis situações . . .
Como
a
catraca
está
acoplada
à
roda
traseira,
seu
movimento
rotacional
impulsiona
a
bicicleta
para
frente
.
Além
disso,
os
sistemas
com
corrente
e
roda
dentada
permitem
mudanças
de
velocidade
de
rotação
.
Isso
acontece
quando
alteramos
as
marchas
da
bicicleta,
o
que
na
prática
modifica o diâmetro da catraca
(ou da coroa), alterando a relação de transmissão.
Concluindo
—
assim
como
analisamos
anteriormente
no
caso
das
cintas
e
polias
—
a
figura
abaixo
ilustra
as
duas
formas
principais
pelas
quais
engrenagens e corrente dentada
realizam a transmissão de movimento:
•
Por
contato direto
entre engrenagens dentadas;
•
Por
acoplamento com corrente dentada
, conectando duas ou mais rodas dentadas.
A
figura
também
destaca
os
sentidos
de
rotação
das
engrenagens
em
cada
uma
dessas
situações,
facilitando
a
compreensão
do
funcionamento mecânico desses sistemas.
Sistema
simplificado
do
funcionamento
de
uma
correia
para
o
transporte
de produtos ou pessoas, malas, etc.
Escada rolante - Fonte - Vídeos Pixabay
Assim para todos os casos a seguir vale a mesma ideia, generalizando:
A
figura
ao
lado
mostra
um
sistema
simples
acionado
por
uma
cinta
(ou
correia)
.
As
polias
A
e
B,
cada
uma
com
seu
respectivo
raio,
estão
conectadas
por
meio de uma
cinta que não escorrega
em relação às superfícies das polias.
A
polia
A
,
de
raio
maior,
está
posicionada
à
esquerda,
enquanto
a
polia
B
,
de
raio
menor,
encontra-se
à
direita.
Ambas
giram
no
sentido
horário
,
sendo
acionadas
por
uma
única
correia,
o
que
nos
permite
relacionar
o
movimento
das
duas polias
por meio das propriedades da transmissão por correia.
Assumindo
que
não
há
deslizamento
,
a
velocidade
da
correia
permanece
constante
ao
longo
de
todo
o
seu
percurso.
Caso
contrário,
haveria
acúmulo
ou
estiramento
da
correia
em
certos
pontos,
o
que
comprometeria
a
eficiência
do
sistema.
Sendo
assim,
a
velocidade
linear
da
correia
será
i
gual
à
velocidade
tangencial
na borda de cada uma das polias.
Já
no
caso
das
engrenagens,
mostrado
na
figura
ao
lado,
temos
a
engrenagem
A
e
a
engrenagem
B
,
com
raios
distintos,
que
se
engrenam
diretamente
através
do
contato
entre
seus
dentes.
Ambas
estão
em
rotação,
e
o
movimento
dos
dentes
no
ponto
de
contato
pode
ser
usado
para
relacionar
suas velocidades angulares.
É
importante
destacar
que,
no
ponto
de
contato,
os
dentes
de
ambas
as
engrenagens
se
movem
com
a
mesma
velocidade
linear
.
Se
isso
não
ocorresse,
haveria
um
deslizamento
entre
os
dentes,
o
que
causaria
falhas
mecânicas.
Assim, podemos afirmar:
•
A
velocidade
linear
dos
dentes
no
ponto
de
contato
entre
as
engrenagens
é a mesma
para ambas.
Essa
condição
é
fundamental
para
garantir
o
engrenamento
perfeito
e
a
transmissão adequada
do movimento entre as duas engrenagens.
Da relação proposta, podemos chegar a uma expressão que relaciona raio com a frequencia em cada situação acima.
3.3.a O surgimento da máquina à vapor
Este
mapa
conceitual
apresenta
uma
visão
geral
dos
exemplos
e
conceitos
vistos
nesta
página,
ele
se
apresenta
na
forma
de
um
conjunto
de
proposições
interconectadas.
O
significado
de
qualquer
conceito
é
a
soma
de
todas
as
ligações
que
contêm
o
conceito.
Para
"ler"
o
mapa
conceitual, comece pelo quadro Transmissão de movimento circular, e vá até os itens mais específicos e os exemplos nas partes mais externas.
3.3.e Mapa conceitual
Procure fazer o teu mapa conceitual, vai te ajudar a organizar os conceitos desta lição.
Ao
observar
o
trabalho
que
os
cavalos
realizavam
—
como
girar
moinhos
ou
puxar
cargas
de
carvão
em
minas
—
Watt
chegou
a
um
valor
médio
de
força,
que
deu
origem
à
unidade
conhecida
como
cavalo-vapor
(HP
-
horsepower).
Essa
medida
permitia
mostrar,
de
forma
prática,
o
quanto
uma
máquina
podia
realizar
em
comparação ao esforço de um cavalo.
Com
esse
raciocínio
simples
e
prático,
Watt
conseguiu demonstrar as vantagens da melhoria
que
ele
havia
introduzido
na
máquina
à
vapor,
mostrando
que
uma
máquina
a
vapor
podia
substituir
vários
cavalos
,
com
mais
eficiência
e
menor custo a longo prazo. Esse avanço foi fundamental para o crescimento da indústria, onde
os motores passaram a ser essenciais.
Existem
inúmeros
casos
em
que,
no
funcionamento
de
uma
máquina
,
não
encontramos
apenas
um
único
tipo
de
sistema
de
transmissão
de
movimento
.
Em
muitos
mecanismos
industriais,
estão
presentes
correias
dentadas,
engrenagens,
polias
conectadas
e
correias
comuns
, todas trabalhando em conjunto.
Na
indústria,
mineração
e
até
mesmo
em
aeroportos
,
um
exemplo
comum
dessa
combinação
de
sistemas
pode
ser
visto
nas
esteiras
transportadoras,
utilizadas para movimentar produtos, bagagens, pessoas ou minérios.
Crédito: pixabay
