Aparelho destinado ao estudo de forças em equilíbrio



77 x 21,5
Latão e madeira esculpida

 INDEX 1788: H.I.179

Rota affabre elaborata eo constructa artificio, ut eodem tempore, quo ejus axis ascendit vel descendit, ipsa rota in orbem vertatur.

Roda elaborada com arte e construída com engenho, de modo que ao mesmo tempo que o seu eixo desce ou sobe a própria roda gira no eixo. 

Esta máquina, que é uma das mais belas peças do Gabinete de Física, destinava-se, tal como se depreende da descrição de Nollet nas suas Leçons de Physique Experimentale, a mostrar que a mudança de direcção de uma das forças num sistema em equilíbrio provoca o movimento do sistema.

Consta o aparelho de uma roda (que é uma roldana), cujo eixo está suspenso por quatro cordões, dois em cada uma das extremidades do eixo. Os cordões passam pelas golas de quatro roldanas fixas, de pequeno raio, cujos planos sao paralelos ao da roda, ficando duas de cada lado desta. De cada par dessas pequenas roldanas descem os dois cordões reunindo-se num só, e de cada um desses fios únicos está suspenso um peso. Pela gola da roldana móvel passa um outro fio, de cujas extremidades se suspendem pesos por forma a que o conjunto fique equilibrado.

A hipótese de utilização do aparelho que passamos a descrever parece-nos corresponder à finalidade principal da sua concepção.

A experiência mais simples consiste em afastar simetricamente da vertical os fios suspensos da roda. Embora este processo implique também uma alteração das tensões em todos os fios, o efeito dominante é a diminuição da projecção segundo a vertical das forças de tensão exercidas pelos fios suspensos na roda. A resultante deixa de ser nula, o que provoca o desequilíbrio do sistema. A roda passa a mover-se, solidariamente com os pesos nela suspensos, no sentido ascendente, enquanto os pesos suspensos das roldanas fixas descem.

Outro efeito mais espectacular (que é, aliás, o referido por Nollet e por dalla Bella) é conseguido mudando apenas a inclinação de um dos fios. A roda passa então a mover-se segundo a vertical, ao mesmo tempo que efectua um movimento de rotação Neste caso, não e só a resultante das forças que se altera; no eixo da roda, que está constrangido a mover-se dentro de um calha, segundo a vertical, surge um binário de forças que provoca a rotação.

No exemplar do Museu a parte da roda e das roldanas, e a armação que as sustenta é de latão; o suporte é de madeira de dois tons, escura e clara, muito bem trabalhada, terminada numa base circular que se apoia em três pés. Dos cordões suspendem-se pequenos vasos cilíndricos, de latão, no interior dos quais podem colocar-se pequenos pesos.

Este aparelho provém do Colégio dos Nobres, onde tinha o número 169.

Carvalho, Rómulo de, História do Gabinete de Física da Universidade de Coimbra, Coimbra, 1978, pp.327-328.
Nollet, Jean-Antoine, Leçons de Physique Expérimentale, Paris, 1764, Tomo III, Leçon IX, p. 84.


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