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O Invento da Roda

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O Invento da Roda

Mensagem  Stheffa em Ter Fev 08, 2011 10:03 pm

Por me parecer interessante e, considerar que nem todas as pessoas, se debruçaram a pensar o que seria o Mundo sem haver rodas,deixo-vos este breve apontamento para que o possam ler e fazer uma cuidadosa reflexão.

A roda é uma das seis máquinas simples com vastas aplicações no transporte e em máquinas mecânicas, caracterizada pelo movimento rotativo no seu interior. A roda transmite de maneira amplificada para o eixo de rotação qualquer força aplicada na sua borda, reduzindo a transmissão tanto da velocidade quanto da distância que foram aplicadas. Similarmente, a roda transmite de maneira reduzida para a borda qualquer força aplicada no seu eixo de rotação, amplificando a transmissão tanto da velocidade quanto da distância que foram aplicadas.
O fator importante para determinar a transmissão de força, velocidade e distância é a relação entre o diâmetro da borda da roda e o diâmetro do eixo.
Para muitos cientistas, a roda é o maior invento de todos os tempos. Acredita-se que seus inventores foram os povos que habitavam a antiga Mesopotâmia, atual Iraque, acerca de 5.500 anos atrás.
Foi originada do rolo (um tronco de árvore). Mais tarde, este rolo se transformou em disco. A evolução das rodas dos automóveis originou-se diretamente das rodas das antigas carruagens puxadas a cavalos, às quais eram, a princípio, idênticas.
A roda é também o princípio básico de todos os dispositivos mecânicos.
No transporte de objetos, o objetivo dela é diminuir a fricção total de arrasto de um objeto entre dois (ou mais) pontos em uma superfície. O objeto sendo transportado, colocado no seu eixo, necessita arrastar-se por uma distância menor do que a distância percorrida pela borda da roda em contato com a superfície, porque o eixo sempre reduz a transmissão da distância percorrida pela borda da roda.
É interessante notar que a superfície por onde a borda da roda se desloca deve ser preparada a priori para aumentar a eficiência da roda. A roda não é muito útil para o transporte sem a presença de estradas.
É também interessante notar que embora a roda seja uma maneira eficiente de transporte, as formas de vida usam-na de maneira muito limitada nesse sentido.
Em máquinas, a roda age principalmente acoplando-se a outras rodas, de modo a transmitir velocidade e torque através do seu típico movimento circular. Exemplos de rodas especializadas usadas em máquinas são a engrenagem e a polia.



Última edição por Stheffa em Qua Fev 09, 2011 6:04 pm, editado 1 vez(es)

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mais uma achega técnica!

Mensagem  Convidad em Qua Fev 09, 2011 11:03 am

A Roda
Boa questão, trazer à colação esta genial criação do homem desde as brumas do tempo.
Ninguém tem dúvidas sobre a sua utilidade e funcionalidade.
Algumas leis mecânicas que regem o seu desempenho também são fáceis de entender.
Considerando um exemplo, entre milhentas aplicações, o caso da bicicleta que o amigo Sthefary bastante utiliza. Nesta simples máquina de accionamento humano, temos as duas rodas principais, a motriz (traseira) e a mandada de direcção/equilíbrio (dianteira). Sem entrar em grandes divagações técnicas para não maçar, elas têm duas velocidades – a angular e a linear.
Se representarmos as velocidades por letras e sem referir as suas unidades, podemos ter: -- angular = ω ;
-- linear = v .
Se considerarmos que as rodas têm um diâmetro D = 2R (diâmetro é duplo do raio), podemos agora enunciar uma equação simples que interliga aquelas grandezas :
v = ω . R ; daqui se conclui já uma curiosidade útil e que é: -- se as rodas da bicicleta do amigo Sthefary tiverem pouco diâmetro (D=2R), ele terá que substituir os pneus desgastados mais vezes; porquê? Porque para o mesmo andamento da bicicleta na estrada v (velocidade linear), ele terá que aumentar ω (velocidade angular). Logo, qualquer ponto no piso do pneu irá passar mais vezes no desgastante pavimento!
Agora, a análise às restantes rodas (mais pequenas) da bicicleta do amigo Sthefary.
Quando ele pedala numa subida (rampa), lá tem que meter uma mudança pois as forças poderão fraquejar! Ora, agora entram em jogo umas rodinhas mais pequenas. São as rodas dentadas mandantes solidárias com os pedais, e as mandadas solidárias com a grande roda de trás da bicicleta. Lá teremos que evocar mais duas grandezas e mais outra equação (a última para não enfastiar) e que explica o que se pretende dizer.
As grandezas chamam-se:
-- O “binário motor” (torque ou conjugado como dizem os amigos brasileiros) que, afinal, é o esforço do ciclista sobre os pedais e que vamos representar pela letra B;
-- A ”potência” desenvolvida pelo esforço feito nos pedais responsável pelo andamento da bicicleta e que representamos pela letra P.
Concluindo e utilizando também a grandeza já apresentada anteriormente, a velocidade angular ω, temos mais uma simples equação: -- P = B . ω .
Quando o amigo Sthefary precisa de vencer a subida íngreme sem aumentar o esforço físico mas produzir mais potência (P da equação), só tem que aumentar o ω (velocidade angular com mais pedaladas) se o B (binário – esforço do ciclista) fraquejar. Assim, sem aumentar o binário B com mais esforço, o produto da equação aumenta por ω ser maior. O amigo Sthefary lá irá rampa acima sem muito suar!
Isto é, também, o que se passa nas caixas de velocidades dos automóveis, mais rodinhas dentadas…
Saudações e bom desfruto das rodas!

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