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Máquina auto-motriz
(2- Relógio de corda automática)Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
Apresentação
No trabalho anterior descrevemos um relógio de
corda automática. O princípio que o fazia funcionar baseava-se nas ordinárias
mudanças da pressão atmosférica local.
Vamos tratar agora de relógios automáticos similares cujo princípio está
baseado na dilatação térmica das substâncias. A ilustração abaixo mostra
o mecanismo de um desses relógios, o qual tem mais de dois séculos de existência.
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Funcionamento
O elemento central é constituído por duas hastes A1 e A2,
feitas com uma liga especial, com considerável coeficiente de dilatação
linear. Quando em dilatação (expansão), a haste A1 se encaixa
entre dentes da roda X, interna, fazendo-a girar no sentido anti-horário.
Quando em dilatação oposta (contração), essa haste resvala nos dentes de
X, pois há uma catraca que impede movimento em sentido horário; por outro
lado, a haste A2 (em contração) se encaixa entre dentes da roda
Y, fazendo-a girar no mesmo sentido que a primeira. Na dilatação (expansão)
seguinte é a vez da haste A2 resvalar nos dentes de Y e A1
empurrar o dente de X, sempre em sentido anti-horário.
As duas rodas X, Y estão ajustadas a um eixo E1 que também faz
girar uma outra grande roda R1 dotada de pás convenientes. Essas pás
retiram o mercúrio do tanque inferior, inclinado, T1
transportando-o para outro tanque superior, inclinado em sentido contrário, T2
do qual ele escorre para a roda à esquerda, R2, também dotada de
pás. Quando estas pás estão cheias, a roda começa a girar, pondo em
movimento a corrente CC, que passa ao redor da roda Z e da roda W. Essa roda W
é quem 'dá corda' ao relógio.
Enquanto isso, as pás da roda R2 despejam o mercúrio no tanque
inclinado T1 onde ele é apanhado pelas pás da roda R1,
dando início a um novo ciclo e isso se repete indefinidamente.
Aparentemente,
esse relógio continuará fazendo ouvir o seu tique-taque, enquanto as hastes
A1 e A2 se expandirem e se contraírem. Tudo de que
necessitamos para dar corda ao relógio é de uma elevação e de uma queda
alternada da temperatura, coisa que acontece sem a nossa interferência.
Poderíamos, assim, chamar a esse relógio de máquina
de “moto continuo" ?
Certamente não. O relógio funcionará indefinidamente até seu mecanismo se desgastar, mas o que o põe em movimento é a troca de energia térmica entre as hastes e o ar ambiente, O relógio armazena energia quando ocorre a dilatação (expansão ou contração) sob a ação do calor e a vai gastando, pouco a pouco, para fazer girar os seus ponteiros. Trata-se real mente de uma máquina auto-motriz, uma vez que não exige cuidados ou despesas. Mas não cria a energia do nada; sua fonte primária é o calor do Sol que aquece toda a Terra.
Mais
relógios
Outro gênero de relógio automático, com mecanismo básico de
funcionamento semelhante, é o dos apresentados nas ilustrações a seguir.
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Seu elemento básico é a glicerina, que se dilata (expande) com a elevação da temperatura do ar, fazendo subir um pequeno peso. Quando esse peso desce põe o relógio em funcionamento. Uma vez que a glicerina se solidifica apenas a 30oC abaixo de zero, e ferve a 290oC acima de zero, esse mecanismo é bastante adequado para relógios de cidade. A variação de temperatura de 2oC já é suficiente para pô-lo em movimento. Um relógio dessa espécie foi posto à prova durante um ano inteiro e revelou-se inteiramente satisfatório. Na ilustração da direita, o recipiente que contém a glicerina está escondido na base do relógio.
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