Mecânica

Máquina de Atwood

Inúmeros foram os métodos desenvolvidos para a obtenção da relação entre o espaço percorrido por um móvel e o tempo necessário para o percorrer. A máquina de Atwood assume um lugar de destaque neste estudo. Com efeito ela foi, durante quase dois séculos, até muito recentemente, o melhor instrumento que se inventou para esse estudo.

A máquina de Atwood do Gabinete de Física da Universidade de Coimbra é, sem dúvida, uma das suas mais valiosas peças, não pela qualidade do seu material ou pela beleza das suas linhas, mas por ser um dos primeiros exemplares da famosa máquina de Atwood, da própria época do seu inventor, e também por ter feito parte do material científico enviado de Londres por João Jacinto de Magalhães, cientista português mundialmente conhecido no seu tempo. Dalla Bella, no Index, cita como referência bibliográfica o opúsculo que Magalhães publicou em Londres, em 1780, e que consiste numa carta endereçada a Volta em que o nosso compatriota lhe descreve a máquina inventada por Atwood. Dalla Bella sentia-se orgulhoso por o seu Gabinete de Física possuir tal objecto e por isso agradecia a Deus o benefício. Assim se lhe refere no Physices Elementa (Tomo I, p. 60): “eximia Machina Celeberrimi Atwoodi, quae, Deo dante, in Theatro Physices ostendemus”.

Máquina de atwood

Como é sabido a máquina de Atwood consiste essencialmente numa roldana de eixo horizontal em cuja gola passa um fio comprido, o qual sustenta dois corpos de massas iguais, um em cada extremidade. Colocando um dos corpos a nível bastante superior ao do outro, e sobrecarregando aquele com outro corpo de muito menor massa, o sistema move-se na vertical, com movimento uniformemente acelerado cuja aceleração, maior ou menor, depende dos valores das massas iguais dos corpos que estão suspensos e da massa do corpo que se adicionou.

Para minimizar o efeito do atrito sobre o eixo da roldana, esta apoia-se sobre a periferia de outras quatro roldanas o que permite grande mobilidade da primeira. O conjunto está instalado no alto da máquina, sobre duas colunas paralelas de madeira, sendo suportado por uma coluna cilíndrica também de madeira que se eleva sobre uma base em forma de cruz. Nos extremos de cada braço da base existe um parafuso de madeira, de grandes dimensões, que serve para nivelar a máquina. As duas colunas (réguas), ao longo das quais correm as duas partes do fio de suspensão das massas, estão graduadas em polegadas, de 0 a 72, com cada polegada subdividida em 10 partes iguais. Estas réguas permitem medir os espaços percorridos pelos corpos suspensos do fio. Nelas podem ainda ser instalados acessórios para a realização das experiências. Assim, ao longo delas podem mover-se, e fixarem-se nelas, 3 cursores, dos quais um cheio e dois anulares. O cursor cheio permite definir a posição final do movimento e os outros dois servem para reter as sobrecargas que, em algumas experiências, são colocadas sobre os corpos. Cada um dos corpos suspensos é um pequeno disco de latão, de 4,4 cm de diâmetro, de cujo centro se eleva uma haste metálica de 8 cm.

Numa outra coluna, está instalado um relógio de pesos com sua pêndula, a qual, ao mover-se, fazia soar, de segundo em segundo, uma campainha montada no alto do mostrador.

Fonte: Magellan, John Hyacinth, Collection de Différents Traités sur des Instruments d’Astronomie, Physique, etc., London, pp. 193-258.

Autoria: Ricardo Rodrigues da Silva