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A máquina é qualquer dispositivo que utiliza energia para realizar alguma atividade. No uso comum, o significado é o de um dispositivo que tem peças para executar ou auxiliar na execução de qualquer tipo de trabalho. Uma máquina simples é um dispositivo que transforma a direção ou magnitude de uma força sem consumir energia.

As máquinas são montadas a partir de tipos normalizados de componentes. Estes elementos consistem em mecanismos que controlam o movimento de várias maneiras, tais como trens de engrenagens, transistores comutadores, cinto ou unidades de cadeia, árvores de cames, sistemas de freios e embreagens, além de componentes estruturais, tais como membros de quadro e parafusos.

Máquinas modernas incluem sensores, atuadores e controladores de computador. A forma, a textura e a cor das tampas fornecem uma interface de estilo e operacional entre os componentes mecânicos de uma máquina e seus usuários.

Historicamente, é considerado um dispositivo necessário para mover as peças a ser classificado como uma máquina, no entanto, o advento da tecnologia eletrônica tem levado ao desenvolvimento de dispositivos sem partes móveis que são considerados máquinas, o computador é o exemplo mais óbvio.

As máquinas são onipresentes em uma grande variedade de indústrias, aplicações comerciais, residenciais e de transporte. Os modelos de máquinas hidráulicas, por exemplo, são empregadas, especialmente, nos setores de fabricação e construção. Hoje, a tecnologia está presente em todos os lugares, mas o advento das máquinas começou durante a Revolução Industrial, quando o trabalho manual foi sendo substituído aos poucos por equipamentos que eram capazes de produzir com maior rapidez, segurança e precisão.

As máquinas são essenciais na otimização da produção.

As máquinas são essenciais na otimização da produção.

Atualmente, existem diversos modelos de máquinas utilizadas na área de indústrias, sendo elas máquinas mecânicas, manuais, pneumáticas, controladas por computadores, entre outras. Mas não é só no âmbito industrial que esses aparelhos e equipamentos imperam. Nos estabelecimentos comerciais e residências, podemos conviver diariamente com uma série de máquinas, como os eletrodomésticos, calculadoras e aparelhos celulares.

Talvez o primeiro exemplo de um dispositivo, feito por humanos, concebido para administrar a alimentação é o machado de mão, feito por lascamento vítreo para formar uma cunha. Uma cunha é uma máquina simples que transforma a força lateral e movimento da ferramenta numa força de separação transversal e no movimento da peça de trabalho.

A ideia de uma "máquina simples" originou-se com o filósofo grego Arquimedes em torno do terceiro século a.C., que estudou as máquinas simples, tais como alavancas, polias e parafusos, e descobriu o princípio da vantagem mecânica com a alavanca. Mais tarde, os filósofos gregos definiram as clássicos cinco máquinas simples (excluindo o plano inclinado) e foram capazes de calcular aproximadamente a sua vantagem mecânica.

Máquina de costurar industrial

Máquina de costurar industrial

Heron de Alexandria (AD 10-75 a.C.), em seu trabalho de mecânica, relacionou os cinco mecanismos que podem "estabelecer uma carga em movimento"; alavanca, sarilho, polia, cunha e parafuso, e descreve sua fabricação e uso. No entanto, a compreensão dos gregos se limitou às máquinas estáticas simples; o equilíbrio de forças, e não incluíram a dinâmica, o equilíbrio entre força e distância, ou o conceito de trabalho.

Durante o Renascimento, a dinâmica das forças mecânicas, como as máquinas simples eram chamadas, começou a ser estudada do ponto de vista da quantidade de trabalho útil que poderia realizar, levando eventualmente a um novo conceito de mecânica de trabalho. Em 1586, o engenheiro flamengo Simon Stevin descreveu a vantagem mecânica do plano inclinado, e foi incluído com as outras máquinas simples.

A teoria dinâmica completa de máquinas simples foi elaborada pelo cientista italiano Galileu Galilei, em 1600, em Le Meccaniche ("A Mecânica"). Ele foi o primeiro a compreender que as máquinas simples não criam energia, apenas a transformam. As regras clássicas de deslizamento de atrito em máquinas foram descobertas por Leonardo Da Vinci (1452-1519), mas permaneceu inédito em seus registros. Eles foram redescobertos por Guillaume Amontons (1699) e foram desenvolvidos por Charles-Augustin de Coulomb (1785).

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