Dispositivo constituído por duas roldanas, uma fixa e outra móvel ligadas por uma mesma corda. No eixo da roldana fixa está presa uma ponta da corda que passa primeiro pela gola da roldana móvel e só depois pela gola da roldana fixa .
Este conjunto de roldanas ajuda o homem a vencer forças de resistência elevada, uma vez que a potência desenvolvida pelo mesmo é muito menor.
Telescópio refractor ou Luneta
Este instrumento conhecido por luneta foi construído entre 1606 e 1608 pelo o Holandês Hans Lippershey.
É constituído por um tubo óptico que têm numa das extremidades uma lente designada por objectiva; esta quando é atravessada por raios luminosos, faz os raios convergir num ponto. Se os raios que chegam ao instrumento forem paralelos, eles irão convergir no ponto chamado ponto focal.
No caso da imagem de uma estrela , esta será efectivamente reduzida a um ponto, mas se os objectos tiverem maiores dimensões como a Lua, por exemplo, a imagem forma-se-á no plano focal do aparelho.
Em 1609, a utilização deste instrumento foi fundamental no conhecimento pormenorizado do cosmos.
Um dos problemas principais que, desde cedo, se colocou aos utilizadores destes aparelhos refractores foi a aberração cromática. Como se sabe, a luz branca é constituída por radiações de diferentes comprimentos de onda e daí os raios luminosos apresentarem diferentes cores. Estes, ao atravessarem a objectiva, são direccionados para diferentes focos originando uma imagem distorcida.
Deve-se a John Dollond a redução deste efeito de distorção de imagem, existindo porém outra limitação ao desenvolvimento destes instrumentos refractores que é a abertura da sua objectiva.
Uma das grandes lutas da história da Astronomia foi, e continuará a ser, a construção de telescópios com aberturas tão grandes quanto possível.
Aparelho inventado por Santorio Santorio, em 1612.
É um tipo de termómetro, cujo líquido manométrico é o mercúrio, e que tem a particularidade de marcar a temperatura "por si próprio", ou seja, a coluna de mercúrio dentro do tubo capilar fica equilibrada mesmo depois de elevada. O tubo capilar, por sua vez, tem um estrangulamento na parte inferior, a fim de não estar em contacto com o reservatório.
Este tipo de termómetro, antes de ser utilizado, obriga a fazer descer todo o mercúrio para o reservatório, o que é conseguido fazendo sacudir fortemente o termómetro pela sua extremidade inferior.
Termómetro a Álcool
Instrumento adquirido em 1850 por Jean-Gabriel Augustin Chevallier. É constituido por madeira, latão, vidro, mercúrio e álcool e está graduado com três escalas de temperatura diferentes (Celsius, Farheinheit e Reamour). O seu liquido manométrico é o álcool. Destina-se a avaliar fundamentalmente baixas temperaturas.
Inventado por Leslie, em 1821.
É um termómetro de ar, que permite avaliar pequenas diferenças de temperatura entre dois pontos próximos.
Apresenta-se como um tubo recurvado em ângulo recto, e que termina por duas esferas ocas de vidro. Os ramos verticais estão à mesma altura e contêm no interior, ácido sulfúrico corado de vermelho. Quando as esferas estão à mesma temperatura, o ácido sulfúrico em ambos os ramos está ao mesmo nível. Se uma das esferas for aquecida, o ar que se encontra no seu interior dilata-se, fazendo descer o líquido no ramo correspondente e elevar o mesmo no outro.
Termómetro Eléctrico de Ar de Grianschel
Termómetro Máximo e Mínimo
Aparelho inventado pelo cientista francês Réne-Antoine de Réaumur em 1731. Termómetro tipo capela com botão central automático (reset), feito em plástico e com um enchimento de mercúrio. Indica a temperatura entre 4ºC e 8ºC. Ideal para laboratório, controle de vacinas, medicamentos. Uso interno e externo.
Termoscópio Doble de Looser
Um instrumento inventado por Looser em 1900. É constituído por um manómetro que contêm um liquido corado. O manómetro esta ligado directamente a um vaso alto que contem uma escala graduada em centímetros. Destina-se a estudar correctamente o calor, permitindo fazer experiências em que o mesmo intervêm,tais como: Condução do calor, calor e trabalho, calor obtido por uma reacção química, calor produzido por radiação, o calor produziu por uma corrente eléctrica, etc.
Torniquete Hidraúlico com suspensão e tina
Torniquete Hidraúlico de Segner
Instrumento inventado pelo físico Segner.
É constituído por um reservatório com a forma de um sólido de revolução, disposto de modo a poder girar em torno do seu eixo e que comunica, na parte inferior, com um tubo curvado duas vezes.
Este aparelho é utilizado nas turbinas que funcionam como motores de maquinismos.
É um dispositivo simples utilizado em Electricidade que transforma um valor de tensão, por exemplo, de 220 Volt para 24 Volt, ou vice-versa.
O seu princípio básico de funcionamento é o fenómeno conhecido como indução electromagnética: quando um circuito é submetido a um campo magnético variável, aparece nele uma corrente eléctrica cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético.
Na sua forma mais simples são constituídos por dois enrolamentos de fio (o primário e o secundário), que geralmente envolvem os braços de um quadro metálico (o núcleo). Quando uma corrente alternada é aplicada ao primário produz-se um campo magnético proporcional à intensidade dessa corrente e ao número de espiras do enrolamento (número de voltas do fio em torno do braço metálico). Através do braço metálico, o fluxo magnético quase não encontra resistência e, assim, concentra-se no núcleo em grande parte, chegando ao enrolamento secundário com um mínimo de perdas tendo lugar, a indução eletromagnética. No secundário surge uma corrente eléctrica, que varia com a corrente do primário e com a razão entre os números de espiras dos dois enrolamentos.
As aplicações mais importantes são no transporte e distribuição de energia eléctrica, em todas as aparelhagens domésticas e industriais em que é preciso alterar o valor da tensão da rede de alimentação para a adaptar aos valores a que um dado aparelho funciona e para alimentar altifalantes, cujo sinal provêm de um circuito de saída dum amplificador.
Instrumento inventado por Nikola Tesla por volta de 1890. É constituído por um transformador com núcleo do ar, uma bobina primária se 12 espiras de fio grosso, que pode ter as seguintes formas: cilíndrica, plana ou cónica. O circuito secundário é formado por uma bobina secundária cilíndrica de mil espiras que está montada sobre uma bobina primária que apresenta uma capacidade que é igual à capacidade de um terminal montado no topo da bobina. Os circuitos primário e secundário estão ajustados de forma a possuírem a mesma frequência (faixa de 50 a 500 Khz). Este tipo de transformador tem uma voltagem de cerca de 150 kV, mas existem outros com uma voltagem de 1,5 MV ou superior. É utilizado em transmissores de rádio, em dispositivos de electroterapia e em geradores de alta tensão. Actualmente, a sua aplicação é em experiências de electricidade que exigem altas tensões e onde se geram faíscas eléctricas que podem atingir vários metros de comprimento.
É um tubo ou ampola de vidro, onde de produz o vácuo através de uma bomba que faz a evacuação gradual do ar. No interior do tubo ou ampola são introduzidos dois eléctrodos: um circular que funciona de cátodo e uma haste metálica que funciona de ânodo.
Aplicando uma diferença de potencial de alguns milhares de volts entre o cátodo e o ânodo, não se observa no interior do tubo ou ampola nenhum feixe luminoso, mas uma luminescência esverdeada na parede do tubo oposta ao cátodo.
Se no interior do tubo existir, por exemplo, uma amostra de sulfureto de zinco (substância que emite luz quando bombardeada com partículas de alta energia) observa – se, no lado da amostra voltado para o cátodo, uma incandescência fosforescente brilhante; a sombra da amostra por sua vez é visualizada na parte final do tubo ou da ampola, no ânodo.
Durante todo este processo, algo viaja do cátodo para o ânodo – um raio catódico que não é mais do que um feixe de partículas minúsculas. Cada partícula ao embater na superfície da amostra (sulfureto de zinco) provoca a emissão de um flash de luz. A baixas pressões, a concentração de moléculas de gás é muito baixa e, em consequência, não há produção de luz visível, verificando-se contudo que muitas partículas (os electrões) atingem o vidro no ânodo, causando incandescência na extremidade do tubo ou da ampola. Em suma, quando os electrões saem do cátodo vão colidir com as moléculas do gás encerrado no tubo ou na ampola ocorrendo a ionização do gás que é acompanhada por libertação de luz, a qual iluminará totalmente o tubo ou a ampola.
Este dispositivo permitiu não só estudar e mostrar descargas eléctricas em tubos com gás rarefeito, tendo sido utilizado na descoberta dos raios X. Actualmente, é usado em física nuclear, em radioterapia, etc.
Tubo de Crookes com roda de mica deslizante
Tubo em vidro, com a forma indicada na foto, inventado por Crookes, em 1856.
No interior do mesmo existem dois eléctrodos, uma roda em mica deslizante e gás a pressão muito baixa, a fim de o tornar condutor. O cátodo é o eléctrodo que se encontra na parte mais estreita e o ânodo está na parte mais larga.
Aplicando uma diferença de potencial de alguns milhares de volts entre o cátodo e o ânodo, através de uma bobina de Rumkhorff observa-se um feixe luminoso a sair do cátodo e a atravessar o tubo – feixe de "raios catódicos" que são um feixe de electrões. Estes ao saírem do cátodo e ao atingirem o ânodo ou a parede interna do tubo convertem a sua energia cinética em calor e em radiação electromagnética.
Os raios catódicos possuem massa e são capazes de mover a roda de mica colocada dentro da âmpola. Além do mais, propagam-se rectilíneamente, projectam na parede oposta da âmpola a sombra de qualquer anteparo que for colocado na sua trajectória, possuem carga negativa, dirigem-se para o eléctrodo positivo, quando a âmpola estiver exteriormente sujeita à acção de um campo eléctrico e ao chocarem com o vidro do tubo produzem fluorescência.
A sua utilização contribuíu para várias descobertas, entre as quais: a do eléctrão, a do elemento químico tálio, a energia radiante, a lâmpada incandescente de Edison, os raios X, etc.
Dispositivo inventado por Heinrich Geissler, em 1857.
É um tubo de vidro alongado e com cerca de 40 cm de comprimento. Em cada extremidade tem um eléctrodo e no interior encerra um gás como o néon, árgon, hidrogénio, mercúrio, ou um condutor líquido, ou ainda metais como o sódio, por exemplo rarefeitos ou a uma determinada pressão (não há vácuo).
Aplicando entre os eléctrodos uma diferença de potencial elevada, da ordem dos milhares de volts, pode acontecer o seguinte: se o gás encerrado estiver a uma pressão alta, da ordem de uma atmosfera, não haverá passagem de corrente através do gás, mas se a pressão dimínuir até ao valor de 40 mmHg, a descarga inicia-se, aparecendo uma faísca ondulante luminosa entre os dois eléctrodos. Continuando a diminuir a pressão, a luminosidade modifica-se quer na cor quer na forma geométrica da onda.
Estes tubos são muito utilizados em anúncios luminosos.
Tubo de Röentgen
Inventado por Wilhelm Conrad Röentgen em 8 de Novembro de 1895. É um tubo de vidro, dentro do qual um condutor metálico aquecido emite electrões (chamados de raios catódicos) em direcção a um outro condutor. O condutor exterior, por exemplo do platinocianeto de bário, irá brilhar, consequência da radiação (raios-x) que passa por todos os sólidos contido no interior do tubo e também pelo próprio o vidro do tubo. Este tipo de radiação é actualmente usado nas radiografias, etc.
Tubo em U com mercúrio
Tubo sonoro com palhetas
Tubos de embocadura de flauta (sonoros)
Tubos em metal, cilíndricos e de grande comprimento em relação à sua secção, fechados ou abertos.
Através do pé recebem uma corrente de ar proveniente de um fole que ao mesmo está ligado. Na parte lateral, apresentam uma abertura chamada boca do tubo, a qual tem dois lábios: o superior e o inferior. O lábio superior está cortado em bisel e encontra-se ligeiramente inclinado para dentro. O ar passa através de uma fenda chamada luz que se abre em frente do lábio superior.
A corrente de ar que entra pelo pé, passa pela fenda e vai fragmentar-se contra o bisel do lábio superior, obstáculo que origina uma intermitência na saída do ar através da boca. Em consequência, surgem fenómenos de condensação e/ou expansão que se propagam no ar do tubo e o fazem entrar em vibração.
Para se obter um som puro é preciso existir uma relação entre a velocidade da corrente de ar, a grandeza da luz, a abertura da boca e as dimensões do tubo.
Tubos de raios canais
Tubo de descarga de gás com a forma indicada na foto inventado por Goldstein, em 1886.
O cátodo é um disco perfurado que se encontra a meio do tubo e o ânodo é o eléctrodo que está situado à direita. A meio da âmpola, existe um tubo vertical comprido que permite a ligação a uma bomba de vácuo, para extracção do ar.
Aplicando uma diferença de potencial entre o ânodo e o cátodo, observam-se raios luminosos emitidos pelo ânodo, por trás do cátodo e no prolongamento dos orifícios.
Goldstein considerou que os raios positivos eram apenas constituídos por iões positivos arrancados do ânodo, mas mais tarde concluiu-se que esses iões já lá permaneciam em pequenas proporções e que as partículas que constituíam os raios positivos eram na sua maioria iões positivos provenientes das moléculas de gás existentes no interior do tubo e que haviam sido ionizadas.
Estes raios conhecidos como positivos ou canais (de carga eléctrica positiva e múltipla da carga eléctrica do electrão) apresentam propriedades semelhantes às dos raios catódicos, sendo contudo menos intensas. A salientar: produzem luminescência nos corpos com que chocam (o vidro da âmpola, por exemplo), propagam-se aproximadamente em linha recta a elevada velocidade, sendo esta menor que a dos raios catódicos, uma vez que a massa destes últimos é maior, conseguem atravessar lâminas muito finas de materiais, mas têm um poder de penetração inferior ao dos raios catódicos e são desviados por campos eléctricos ou magnéticos em sentido oposto ao dos raios catódicos.
Utilizados em experiências, cujo objectivo é estudar as propriedades da matéria.
Tubos de Torricelli invertidos numa tina
Dispositivo inventado em 1643, por Torricelli.
Conjunto de quatro tubos dispostos lado a lado que depois de cheios de mercúrio são invertidos sobre uma tina de vidro; o conjunto apresenta uma régua graduada e está fixo a um suporte por meio de uma haste.
Um dos tubos servirá de barómetro e nos outros três vertem-se,respectivamente, gotas de água, de óleo e de éter. Quando o líquído vertido chega à respectiva camada barométrica, o líquido vaporiza-se e a coluna de mercúrio sofre uma ligeira depressão, consequência da tensão de vapor produzida no vácuo. A tensão de vapor em cada tubo é igual à diferença entre a altura barométrica inicial dada pelo tubo que funciona de barómetro e a coluna de mercúrio do tubo em estudo. A experiência mostra que, havendo líquido em excesso, a depressão do mercúrio não é igual nos três tubos e tudo porque a quantidade de líquido que é vertida não é totalmente convertida em vapor; a tensão dependerá da natureza do líquido vertido.
Este aparelho permite testar que os vapores se produzem instantâneamente no vácuo e que quando há liquído em excesso, a vaporização é limitada e os vapores dos diferentes líquidos à mesma temperatura têm tensões diferentes.
Tubos cilindrícos em metal que terminam nas extremidades por embocaduras em forma de funil. Em cada embocadura existe um apito de aviso, cuja função é avisar a pessoa com quem se deseja falar.
Assoprando fortemente numa das extremidades do tubo, o apito que está colocado na outra extremidade produz um assobio.
Através deste dispositivo é possível ter uma conversação em voz baixa e tudo porque o som conserva uma intensidade constante durante o seu percurso ao longo do tubo, consequência das ondas sonoras sucessivas se conservarem constantes em volume; a única causa da diminuição da intensidade do som é causada pelos atritos que o ar experimenta nos seus movimentos contra as paredes do tubo.