Por toda a vida, da Vinci se interessou pela mecânica e pela invenção de novas máquinas. Essa curiosidade veio da convicção de que "todas as obras dos mortais têm começo e fim" em quatro poderes fundamentais: movimento, força, peso e percussão.
Codex Arundel, Arundel MS 263, f.231v (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
A mecânica passou a ser fundamental para da Vinci entender o conceito de movimento e analisar fenômenos naturais como o fluxo da água.
O estudo de Leonardo sobre o movimento mecânico envolvia os problemas técnicos enfrentados pelas máquinas, como o atrito entre as partes móveis.
O artista e inventor estudou a hipótese de que seria possível construir uma máquina que se movia perpetuamente sem uso de energia. Depois de fazer análises e experimentos, concluiu que isso era totalmente inviável.
Codex Arundel, Arundel MS 263, f.153r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Relações proporcionais, c. 1494
Durante o trabalho na corte do duque de Milão, da Vinci viu despertar o interesse pela matemática. Leonardo copiou esta tabuada de um tratado sobre aritmética e proporção, publicado por Luca Pacioli em 1494.
As relações proporcionais eram importantes para a compreensão de da Vinci sobre a mecânica, mas também mostravam dados sobre os estudos dele em relação ao corpo humano. As figuras sentadas mostradas aqui são estudos relacionados à Última Ceia, trabalho a que da Vinci também se dedicava na época.
Codex Arundel, Arundel MS 263, ff.164v-165r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Esses esboços mostram da Vinci pensando em rodas d'água durante o tempo em que foi empregado pelo governo florentino como um "Mestre das águas" nos anos 1500.
Este desenho mostra uma roda d'água projetada para o uso em um pântano. A linha no topo, marcada do ponto "a" ao ponto "b" no modo de escrita em espelho de da Vinci representa o fluxo do rio, que move a roda esquerda quando a da direita puxa a água para cima.
Codex Arundel, Arundel MS 263, ff.164v-165r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Na época, da Vinci investigava maneiras de usar canais e rodas d'água para irrigar a terra em torno de Florença e fornecer energia para as usinas.
Codex Arundel, Arundel MS 263, ff.040v-041r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Cálculo da força de atrito, entre 1503 e 1505
Enquanto muitos escritores escolhiam uma abordagem teórica da mecânica, da Vinci estava mais interessado nas questões práticas. Este documento evidencia o interesse de Leonardo na construção de máquinas e em como o atrito entre as partes móveis resulta na perda de energia.
Esta máquina foi projetada para medir a força de atrito usando um peso acoplado a um cilindro.
Codex Arundel, Arundel MS 263, ff.066v-067r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Estática
Muitas páginas do Codex Arundel são dedicadas ao estudo das leis do equilíbrio ou da estática, uma ciência antiga, desenvolvida na Idade Média.
Da Vinci aplicou o conhecimento da estática ao mundo físico de maneira original, considerando também variáveis como o atrito.
Codex Arundel, Arundel MS 263, ff.044v-059r (1478–1518), de Leonardo da VinciFonte original: Arundel MS 263
Estudos para uma roda de movimento perpétuo, entre 1493 e 1494 e entre 1947 e 1500
Da Vinci estudou várias ideias diferentes para rodas de movimento perpétuo em diversas anotações. Nesta página do Codex Arundel, ele buscava descobrir como uma roda de movimento perpétuo funcionaria em termos geométricos e mecânicos.
A ideia era que as bolas com peso em cada um dos 16 segmentos da roda alterassem o equilíbrio da estrutura conforme rolavam para gerar um momento contínuo.
Animation of Leonardo da Vinci’s perpetual motion wheelThe British Library
Esta animação de uma roda de movimento perpétuo mostra como funcionaria uma das ideias do inventor. Na realidade, a roda sempre parava.
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