60 x 131 x 45
Madeira esculpida e latão
INDEX 1788 : G.VI.170
Machina lignea constans partim ex cycloide, partim ex horizontali plano, qua ostenditur corpora in Cycloide semper paribus ferri temporibus ad ejus extremum, quamvis ceciderint ab altitudinibus variis; et Capsa ex variis altitudinibus acquirere velocitates in ratione subduplicata altitudinum.
Máquina de madeira composta, parte em ciclóide e parte em plano horizontal, através da qual se mostra que os corpos na ciclóide são sempre impelidos para a extremidade em tempos semelhantes embora tenham caído de alturas variadas; e que caídos de alturas variadas adquirem velocidades na razão subduplicada das alturas.
Os movimentos de duas esferas ao longo da ciclóide podem ser estudados com o auxílio desta máquina, que é constituída por duas calhas idênticas, onde se movem as esferas. O corpo do aparelho é formado por um plano vertical montado num estrado de madeira. A trajectória que as esferas descrevem ao longo da calha tem a forma de uma porção de ciclóide, prolongando-se depois por um segmento de recta horizontal. Ao longo da trajectória, e entre as duas calhas, existe uma lâmina de latão onde se encontram marcas de referência, que permitem estudar as características dos movimentos das esferas. A porção de ciclóide está dividida em 16 partes desiguais, que vão aumentando de comprimento desde o ponto mais alto até ao ponto onde a ciclóide é tangente ao segmento da recta horizontal. A porção rectilínea e horizontal da trajectória está dividida em 12 partes iguais.
Em cada uma das duas calhas instalavam-se campainhas, das quais restam apenas os suportes. Estas permitiam referenciar os tempos do movimento das esferas. O aparelho dispõe ainda de duas peças de latão articuladas que libertam as esferas no início do movimento.
Com esta máquina podia demonstrar-se que o tempo de descida de uma esfera ao longo da ciclóide é sempre o mesmo, qualquer que seja o ponto de onde é largada. Para o efeito, colocava-se uma esfera em cada uma das calhas, em posições de alturas diferentes. Largando-as simultaneamente, podia verificar-se, através do tilintar simultâneo das campainhas situadas nas duas calhas, que, embora percorressem espaços diferentes, as esferas chegavam no mesmo instante ao ponto mais baixo da ciclóide. Tendo as esferas sido largadas de alturas diferentes, as suas velocidades não são, obviamente, as mesmas ao chegarem ao ponto inferior da ciclóide.
Outra experiência que podia efectuar-se, consistia na demonstração de que os espaços percorridos pelas duas esferas ao longo da trajectória rectilínea, num determinado intervalo de tempo, estão relacionados entre si como as raízes quadradas das alturas dos pontos de partida das esferas. Para isso, as duas esferas deviam ser largadas, no mesmo instante, de posições a alturas diferentes em cada uma das ciclóides. Colocavam-se então duas campainhas sobre a parte rectílinea da trajectória, em posições tais que se ouvissem sons simultâneos, resultantes do impacto das esferas. Uma vez fixadas estas posições, comparava-se os espaços percorridos com as alturas dos pontos de partida das esferas. Podia então deduzir-se a seguinte relação: S1/S2 = (h1/h2)1/2, onde S1 e S2 representam os espaços percorridos na porção horizontal da calha e h1 e h2 as alturas dos pontos de partida das esferas.
Este aparelho é proveniente do Colégio dos Nobres, onde tinha o número de catálogo 160.
's Gravesande, Willem Jacob, Physices Elementa, Leiden, 1742, Vol. I, § 402, Tab. XV, Fig. 7.
Desaguliers, Jean-Théophile, A Course of Experimental Philosophy, London, 1734, Vol. I, p. 379, Pl. 27, Fig. 8.