A roda e eixo é uma máquina simples que permite trocar força por distância (ou velocidade) e vice-versa, dependendo de onde a força é aplicada. Embora a roda e o eixo girem juntos na mesma velocidade angular (RPM), a diferença em seus raios resulta em diferentes velocidades lineares e forças.
É importante notar que a roda também desempenha um papel fundamental na redução do atrito para o transporte, transformando o atrito de deslizamento em atrito de rolamento, o que facilita o movimento de objetos.
Para entender a Vantagem Mecânica (VM), considere a relação entre o raio da roda (R) e o raio do eixo (r). No exemplo um raio da roda de 25 mm e um raio do eixo de 5 mm:
Quando a força é aplicada no Eixo (Raio Menor): O sistema é usado para multiplicar a velocidade linear e a distância percorrida pela roda. A Vantagem Mecânica de força é de VM = 5/25 = 0.2 (ou 1:5). Isso significa que a força transmitida à roda é cinco vezes menor do que a força aplicada no eixo, mas a roda girará com uma velocidade linear cinco vezes maior e percorrerá uma distância cinco vezes maior por rotação.
Quando a força é aplicada na Roda (Raio Maior): O sistema é usado para multiplicar a força no eixo. A Vantagem Mecânica de força é de VM = 25/5 = 5 (ou 5:1). Isso significa que a força transmitida ao eixo é cinco vezes maior do que a força aplicada na roda. Em contrapartida, a velocidade linear e a distância percorrida pelo eixo serão cinco vezes menores.
Materiais necessários:
01 papelão retangular 10 x 20 cm
02 palitos de churrasco
04 tampa de garrafa
15 palitos de picole
01 canudo
01 balão
01 fita crepe
01 pistola de cola quente e 1 tubo de cola quente