Máquina de Somar

Prof. Doherty Andrade -- www.metodosnumericos.com.br

Simulação de uma máquina de somar mecânica baseada em discos rotativos. Clique nos discos para adicionar valores.

0 + 0 = ?
Centenas
Dezenas
Unidades
Valor na máquina: 0

Digite sua resposta:

Como Funciona

  • Cada disco representa uma casa decimal (unidades, dezenas, centenas)
  • Quando o ponteiro de um disco pára no zero ou passa pelo zero, o disco à esquerda avança uma posição, é o velho vai um.
  • Clique nos discos para adicionar valores manualmente
  • Use os botões para adicionar valores pré-definidos, mas cuidado pra não se confundir.
  • Use o botão "Nova Soma" para gerar uma nova operação
  • Digite sua resposta nos campos e clique em "Verificar Resposta".

CONSTRUA SUA MÁQUINA DE SOMAR

Com tesoura, cartolina, cola, taxinhas e papelão você pode construir com seus alunos uma "maquininha de somar". Se você for daqueles professores que dominam a tecnologia moderna, imprima na impressora 3D. Com a maquininha, você vai poder reforçar alguns conceitos envolvidos no algoritmo da adição. Ela também ajuda a entender como funcionavam as primeiras máquinas mecânicas de calcular.

As máquinas de calcular eletrônicas são invenção recente. Elas começaram a ser desenvolvidas à época da 2ª guerra mundial. Têm portanto uns 80 anos, apenas.

Um pouco de história

Sempre foi sonho dos homens construir máquinas que façam cálculos. Prova disso são os diversos tipos de ábacos que existem desde antigamente. O Soroban, muito usado pelos orientais, que existe há mais de mil de anos, é testemunho desse desejo. Ainda mais, o ábaco chinês Suanpan é que deu origem ao soroban, tem origem na Dinastia Han (c. 206 a.C. - 220 d.C.). Eram chamados de suanpan ("prancha de cálculo"), mas podiam ser tabuleiros com linhas desenhadas na areia ou em tábuas, onde se usavam pedrinhas como contadores. Embora não se assemelhem, tanto o ábaco quanto as máquinas modernas têm o mesmo objetivo: ajudar o homem a contar e calcular.

As primeiras civilizações não tinham ábacos de contas, mas sistemas de cálculo baseados no mesmo princípio. Sumérios/Mesopotâmios (c. 3500 a.C.): Usavam tábuas de argila com sulcos e pedrinhas (calculi, origem da palavra "cálculo"). Seu sistema sexagesimal (base 60) é a origem dos nossos 60 segundos e 60 minutos. Egípcios (c. 3000 a.C.): Utilizavam colunas desenhadas na areia e seixos para representar unidades, dezenas, centenas, etc., seguindo um sistema decimal.

O ábaco de contas (Suanpan/Soroban) foi a culminância dessa evolução, tornando-se a primeira "máquina de calcular" verdadeiramente portátil e eficiente da humanidade, um título que manteve por milênios.

No século XVII, foram construídas as primeiras máquinas de somar. Elas não usavam a energia elétrica que foi surgir apenas no final do século XIX. Eram máquinas mecânicas, com manivelas, engrenagens e discos. Uma das primeiras máquinas desse tipo foi construída em 1642, por um jovem francês de 16 anos, chamado Blaise Pascal. Seu pai, funcionário do governo, era coletor de impostos e vivia às voltas com números e contas. A "pascalina", como passou a ser conhecida a máquina de Pascal, era composta basicamente de 8 rodas com 10 dentes cada uma.

Um engenhoso processo fazia com que cada roda, ao completar uma volta, movesse a roda seguinte de uma unitade. Esse mecanismo corresponde ao famoso "vai um".

Esse mesmo mecanismo pode ser observado nos marcadores de quilometragem de automóveis antigos.

Quando o marcador de unidades completa uma volta, isto é, passa pelo zero, o das dezenas avança uma unidade. O mesmo acontece com as dezenas, centenas e assim por diante.

A construção da "maquininha"

Imprima discos como os da figura a seguir e faça um ponteiro de papelão.

Se quiser desenhe a mão mesmo com o transferidor, marcando dez ângulos centrais de 36° cada um.

Escreva os algarismos de 0 a 9, como no desenho.

Ilustração dos discos

Figura 1: Disco com números de 0 a 9

Recorte os discos pelas linhas externas e cole-os em um papelão.

Desenhe e recorte quatro ponteiros iguais ao da figura. A distância do ponto 0 à ponta da flecha deve ser igual ao raio dos discos internos.

Em seguida, cole os quatro discos sobre um papelão retangular, como mostra o desenho. Observe, na figura, a posição dos zeros.

Descrição da figura

Figura 2: Máquina montada com 3 discos

Com taxinhas ou percevejos, fixe o ponto 0 de cada ponteiro no centro de cada disco e escreva, sobre cada disco, da direita para a esquerda: unidade, dezena, centena e unidade de milhar, conforme o número de discos.

Acabou, a nossa maquininha está pronta. Vejamos como ela funciona.

Como exemplo vamos somar 348 com 175. Inicialmente, os quatro ponteiros devem estar no zero. Vamos começar registrando na calculadora uma das parcelas.

Exemplo de Soma: 348 + 175

Comece registrando na calculadora uma parcela, 348 ou 175. Aqui vamos começar pela parcela 348: 8 unidades, 4 dezenas e 3 centenas.

Resultado registrado.

Figura 3: Máquina com 348 registrado

Em seguida, para adicionar 175, acrescente 5 unidades, mais 7 dezenas e mais 1 centena. Observe que os ponteiros serão atualizados automaticamente quando algum ponteiro passar ou tocar algum zero.

Após esta etapa final ficamos assim:

Descrição da figura

Figura 4: Resultado final 523

De fato: \(348 + 175 = 523\)

Desafio

Agora que você entendeu, faça outras somas e, se gostou, aceite um desafio: efetuar uma subtração na nossa maquininha. Comece por casos simples e depois passe para outros casos em que vai ser necessário "emprestar" da casa seguinte.

Bons estudos!