Parafuso de Arquimedes

O parafuso de Arquimedes é um mecanismo bastante antigo, que vem sendo utilizado desde as mais remotas civilizações como dispositivo para transportar diversos tipos de materiais de um nível para outro, ou mesmo horizontalmente.

Trata-se simplesmente de uma rosca embutida em um tubo. Mergulhando-se uma de suas extremidades no material a ser transportado, e girando-se o conjunto, o material entra pela rosca e vai subindo ao longo do eixo, até transbordar na parte superior.

Embora sua invenção tenha sido sempre atribuída ao filósofo e matemático grego Arquimedes, que viveu entre 287 e 212 a.C., é bem possível que este dispositivo já fosse conhecido pelos egípcios antes desta época. A furadeira em forma de parafuso utilizada nos serviços de carpintaria, que funciona de maneira semelhante, já era conhecida na Grécia antes do século III a.C.

No século I a.C., o parafuso de Arquimedes, conhecido como caracol devido à sua semelhança com a forma dos moluscos encontrados na região, já era utilizado como dispositivo de elevação de água, na irrigação do delta do Nilo. Nessa época, o instrumento era girado por um moinho movimentado com os pés, sistema que também pode ser encontrado em registros feitos nos murais da cidade de Pompéia.

Uma série de parafusos de Arquimedes sobrepostos, cada um com cerca de 5 metros de comprimento, foi empregada para a remoção de água nas minas de prata dos romanos na Espanha. Mais tarde o sistema de movimentação foi substituído por manivelas, criando-se o método que ainda pode ser encontrado atualmente no alto Egito e em algumas regiões do Oriente Médio.

O princípio do parafuso de Arquimedes passou a ser aplicado em mecanismos de transporte de inúmeros outros materiais, transformando-se no mais tradicional processo de elevação de grãos. Mostrou grande utilidade na remoção de terra durante as operações de escavação, e, em tamanhos menores, também para levar os alimentos até o triturador, nas máquinas de moer.

Invenções de Arquimedes

Quando se trata de inventores e inventos, o nome de Arquimedes aparece rapidamente – especialmente para grandes invenções.

A Bomba Parafuso de Arquimedes

A bomba parafuso de Arquimedes foi talvez a invenção mais conhecida e frequentemente listada entre as grandes invenções antigas de Arquimedes. Ficou conhecido pela boa funcionalidade.

O rei Hieron II encomendou a Arquimedes projetar um navio de guerra naval enorme, o Syracusia. Era suposto ser o maior navio construído na antiguidade clássica.

Uma vez que um navio desse tamanho vazava uma quantidade considerável de água através do casco, o parafuso de Arquimedes foi supostamente desenvolvido a fim de remover a água de esgoto.

O parafuso de Arquimedes era simples e elegante. Ele tinha uma lâmina em forma de parafuso rotativo no interior de um cilindro, podendo ser rodada manualmente.

Porque é que o parafuso de Arquimedes é listado como uma das maiores invenções? Ele ainda está em uso atualmente para o bombeamento de líquidos e sólidos granulados como carvão e grãos, tanto no mundo industrializado e no terceiro mundo – onde é a maneira preferida para irrigar os campos agrícolas, sem bombas elétricas.

A Garra de Arquimedes

A Garra de Arquimedes foi um “navio shaker”. Foi relatado para ser usado para defender a cidade de Siracusa. A garra consistia de um guindaste de braços semelhantes a partir do qual ganchos de metal de luta foram suspensos.

O desenho aqui é rendição de um artista e não sabemos a aparência exata. A garra defende um porto, largando ganchos para um navio de ataque e, em seguida, sacudir violentamente o navio.

Registros de muitas invenções de Arquimedes provavelmente foram perdidas quando a biblioteca de Alexandria foi queimada. Mas as contribuições de Arquimedes para invenções e matemática são surpreendentes.

Arquimedes

Arquimedes que viveu entre 287 e 212 a.C. criou o “parafuso sem-fim”.

Esse foi um grande avanço nas maquinas modernas.

Entre as criações mais importantes a partir desse fato, está também a mais simples, que é o Parafuso de Arquimedes.

O que é?

Esse mecanismo é bastante antigo e já era conhecido pelos gregos no Século III a.C.

Como?

Trata-se de um grande parafuso (helicóide) que funciona de forma inclinada (plano inclinado) e gira movendo o fluido para a extremidade oposta do parafuso. Ele facilitava o trabalho no Egito transportando as águas do rio Nilo para os famosos diques de contenção.

Podia ser movido por manivela, moinho ou com os pés (tipo bicicleta).

Inovações

Leonardo da Vinci concebeu um parafuso diferente em que a hélice foi substituída por um tubo helicoidal.

Vantagens

Uma das principais vantagens do Parafuso de Arquimedes é o fato de não ser restrito a líquidos, mas também transporta sólidos e grãos.

Esse mecanismo é utilizado ainda hoje para elevação de água, transporte de grãos, rochas de mineração, etc.

Atualmente…

Importância

Esse foi um invento extremamente importante para o desenvolvimento de diversas civilizações, tanto que o Parafuso de Arquimedes estava estampado na moeda italiana ao lado do seu idealizador

No museu

Utilizaríamos na área externa elevando a água do nosso “rio” movimentando através do cata vento já existente e utilizando um sistema de engrenagens ou correias.

Poderíamos elevar a água a um determinado nível, e em seguida utilizar em outro experimento apenas pela ação da gravidade.

Assuntos a abordar

Elevação de água;

Conservação da energia;

Utilização de energia limpa para movimentar;

Máquinas simples;

Usos atuais de elevação da água;

Evoluções do Parafuso de Arquimedes

Sugestões

Mais experimentos…

Carneiro hidráulico

Dispositivo automático de elevação de água

Um fluxo de água atravessa o mecanismo e uma válvula fecha ao chegar na velocidade desejada provocando um “golpe de Aríete”
Neste momento, a energia cinética é convertida em potencial, tendo um pequeno rendimento hidráulico.

Montagem didática

Referências

http://br.geocities.com/saladesica
http://www.esrp.pt/departam/g04/textos/cientistas/arquimedes/arquimedes.html
http://www.eradeciencias.com.br/sala25/25-C03.asp
http://www.hidrovector.com.br/ebook-carneiro-hidraulico.asp

Fonte: br.geocities.com/www.the-business-of-patents.com/www.moodle.ufba.br