# Roda hidráulica

> Um rio transformado em trabalho

- Data: c. 300 a.C.
- Época: Antiguidade
- Domínio: [Energia e motores](https://lastcodex.org/pt/domains/energy/)
- Etapa: III (Ofícios e cidades)
- Dificuldade: 3/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/water-wheel/

Uma roda hidráulica transforma a corrente ou a queda da água em rotação, que engrenagens transmitem depois a mós, martelos, foles ou bombas. Entre o século III a.C. e o século XIX, foi a principal fonte de energia mecânica a seguir à força humana e animal.

![Roda hidráulica · Um rio transformado em trabalho](https://lastcodex.org/_astro/plate.DniPcExe_QgCYx.webp)

## Legenda

1. Calha e comporta
2. Copos
3. Eixo
4. Roda dentada do eixo
5. Lanterna
6. Mós

## O que é

![Uma roda de alimentação inferior com pás planas mergulhadas num canal de pedra](https://lastcodex.org/_astro/v1.CgD15jtO_Zw4cFk.webp)
*Uma roda de alimentação inferior: a corrente empurra as pás mais baixas.*

Uma roda hidráulica tem pás ou copos que a água em movimento faz girar, e o seu eixo aciona máquinas. Durante dois mil anos moeu cereal. A partir da Idade Média passou também a pisoar tecidos, serrar madeira, mover foles e martelos de forja e bombear a água das minas.

A roda de alimentação inferior mergulha as pás numa corrente, que as empurra. Os modelos tradicionais simples dispensam barragem e convertem em trabalho apenas uma pequena parte da energia disponível. A roda de alimentação superior, ou de copos, como a desta prancha, recebe água por cima, de um canal, e gira com o peso da água nos copos. Exige uma queda pelo menos da altura da roda. Um desnível natural com uma tomada de água e um canal pode bastar; a barragem e o reservatório são opcionais. A roda de peito recebe água à altura do eixo. O rendimento depende da construção e da alimentação de água; as rodas de alimentação inferior melhoradas também podem alcançar rendimentos elevados.

## Como funciona

A água represada guarda energia graças à sua altura. No moinho de alimentação superior, a calha (1), um canal de madeira, leva-a por cima da roda, e uma comporta permite ao moleiro soltar a roda, pará-la e regular a velocidade. A água cai nos copos (2) do lado que desce. Esse lado fica pesado e o outro vazio, e a roda gira devagar, a poucas rotações por minuto. Os copos retêm a água o mais possível e despejam-na perto do fundo, no canal de descarga.

A potência hidráulica disponível é P = ρgQH: massa volúmica da água ρ multiplicada pela aceleração da gravidade g, pelo caudal volumétrico Q e pela altura da queda H. Com uma massa volúmica de cerca de 1000 kg/m³ e g = 9,81 m/s², um caudal de 100 litros por segundo (0,1 m³/s) e uma queda de quatro metros dão cerca de 3,92 kW antes das perdas. Uma roda de copos bem construída converte a maior parte em trabalho no eixo.

![Um moinho de roda horizontal: uma roda deitada sob uma casinha de pedra faz girar a mó diretamente](https://lastcodex.org/_astro/v2.p7UDCOs6_2uARA7.webp)
*No moinho de roda horizontal não há engrenagens: o eixo da roda é o próprio eixo da mó.*

Dentro do moinho, o eixo (3) leva uma grande roda dentada (4), cujos dentes acionam a pequena lanterna (5) num veio vertical. Como num moinho de vento, o movimento passa de horizontal a vertical e acelera, porque a roda é lenta e a mó de cima tem de girar muito mais depressa. Essa mó andadeira (6) mói o grão, que cai de uma tremonha, contra o pouso, a mó fixa de baixo.

Há moinhos sem engrenagem nenhuma. No moinho de roda horizontal, ou de rodízio, usado durante muito tempo na Irlanda, na Escandinávia e em torno do Mediterrâneo, uma pequena roda deitada sob o chão recebe o jato de uma calha muito inclinada, e o seu eixo vertical faz girar diretamente a mó andadeira. Os modelos tradicionais simples são baratos e convertem em trabalho uma parcela relativamente pequena da energia disponível. As rodas horizontais melhoradas podem alcançar rendimentos elevados.

## Como se constrói

Este esboço é de uma pequena roda de copos para acionar uma bomba ou máquina ligeira. Captar água de um ribeiro costuma exigir autorização.

**Encontrar a queda.** Procurar um ribeiro com um desnível de dois metros ou mais. Abrir um canal, a levada, que parta do ribeiro a montante com inclinação muito suave e chegue à roda bem acima do leito.

**Dimensionar a roda.** Fazer a roda um pouco menor do que a queda, para a água cair um pouco até ao copo de cima. A largura depende do caudal. Copos cheios só em parte derramam mais tarde.

**Construir o eixo e os braços.** Usar um eixo de carvalho, esquadriado onde se fixam os braços, com espigões de ferro nas pontas, que giram em apoios de madeira dura ou de bronze assentes em pilares de pedra ou de betão.

**Fazer as coroas e os copos.** Fixar os copos inclinados entre dois anéis de tábuas, as coroas, e fechar o lado interior com tábuas. Molhar a roda antes do uso, para a madeira inchar e vedar as juntas.

**Instalar a calha e a comporta.** Levar a água ao topo da roda numa calha de madeira sobre cavaletes, com uma comporta corrediça e um descarregador que desvie a água da roda parada. Verificar o equilíbrio da roda e abrir a comporta aos poucos.

> **Segurança.** Uma roda carregada é pesada e não para de imediato: nunca subir para ela nem meter as mãos lá dentro enquanto gira. Antes da manutenção, cortar a alimentação de água, bloquear a comporta contra a reabertura e desviar eventuais fugas para longe da roda. Confirmar que a roda parou completamente. A partir de um local seguro, escoar a água retida e imobilizar a roda e as máquinas acionadas com dispositivos adequados às cargas restantes, para que a energia acumulada não as possa mover. Uma pessoa competente deve preparar e verificar este isolamento. A água rápida de um canal pode derrubar e afogar um adulto: cercar o canal de descarga e nunca trabalhar lá sozinho. Cobrir todas as engrenagens acessíveis com proteções que impeçam o contacto com mãos e roupa.

## História e evolução

As primeiras rodas elevavam água. No século III a.C., Fílon de Bizâncio descreveu uma roda com compartimentos usada para regar no Egito. O historiador M. J. T. Lewis defende que os moinhos de cereal movidos a água surgiram no mesmo século, primeiro com eixo vertical e depois com eixo horizontal. A primeira descrição clara de um moinho de água com engrenagens é de Vitrúvio, por volta de 25 a.C.: uma roda de alimentação inferior aciona a mó através de um tambor dentado e de uma roda horizontal maior.

Em Barbegal, perto de Arles, no sul de França, os romanos construíram duas filas de oito rodas de copos pela encosta abaixo, alimentadas por um aqueduto. O conjunto foi construído no século II d.C. Na China, em 31 d.C., Du Shi acionou com a força da água os foles das fundições de ferro.

![Uma nora que eleva a água do rio em potes de barro até um canal elevado](https://lastcodex.org/_astro/v3.C8AuOggq_Z16udy9.webp)
*Uma nora: a corrente faz girar a roda, e a roda ergue uma parte do rio.*

No Norte de África e no Próximo Oriente, a nora, uma grande roda movida pela corrente com potes presos ao aro, elevava água para canais de rega e abastecia as cidades. No século X, o médico al-Razi descreveu uma, no Iraque, que elevava cerca de 153 000 litros por hora.

Os moinhos de água multiplicaram-se na Europa medieval. O levantamento Domesday de 1086 contou cerca de seis mil em Inglaterra, e as rodas passaram a mover pisões, serras, foles de forja e martinetes.

Na década de 1750, o engenheiro inglês John Smeaton ensaiou modelos de rodas. Com energia hidráulica disponível comparável, os seus modelos de copos produziram pelo menos o dobro do trabalho dos seus modelos de alimentação inferior. Publicou os resultados em 1759. Esta proporção refere-se aos modelos ensaiados e não se aplica a todas as rodas hidráulicas. A roda de Laxey, na ilha de Man, concluída em 1854 para bombear água das minas de Laxey, tem 22,1 metros de diâmetro. A partir de 1827, a turbina de Benoît Fourneyron começou a substituir a roda, e as turbinas das centrais hidroelétricas modernas descendem dela.

## Números-chave

- Primeira descrição: Fílon de Bizâncio, século III a.C. (uma roda para elevar água)
- Alimentação superior ou inferior: Rendimento pelo menos duplo com alimentação superior nos ensaios de Smeaton, com energia hidráulica disponível comparável (1759)
- Inglaterra, 1086: Cerca de 6000 moinhos no levantamento Domesday
- Maior roda em funcionamento: Laxey, ilha de Man: 22,1 m de diâmetro, construída em 1854

## Requer

- [Roda e eixo](https://lastcodex.org/pt/inventions/wheel/): Rolar em vez de arrastar (c. 3.500 a.C.)
- [Engrenagens](https://lastcodex.org/pt/inventions/gear/): Dentes que trocam velocidade por força (c. 300 a.C.)

## Conduz a

- [Turbina hidráulica](https://lastcodex.org/pt/inventions/water-turbine/): A queda de água transformada em eletricidade (1827)
- [Moinho de vento](https://lastcodex.org/pt/inventions/windmill/): O vento transformado em farinha (c. 900)

## Fontes

- [Water wheel](https://en.wikipedia.org/wiki/Water_wheel), Wikipedia
- [Vitruvius, De architectura, Book X, chap. 5 (water wheels and mills)](https://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Vitruvius/10*.html), LacusCurtius, University of Chicago
- [The Scientists, the Engineers, and the Water Wheel](https://daily.jstor.org/the-scientists-the-engineers-and-the-water-wheel), JSTOR Daily
- [Great Laxey Wheel](https://manxnationalheritage.im/?p=18117), Manx National Heritage
- [John Smeaton](https://en.wikipedia.org/wiki/John_Smeaton), Wikipedia
- [Providing and using work equipment safely: A brief guide](https://www.hse.gov.uk/pubns/indg291.pdf), Health and Safety Executive
- [The second century CE Roman watermills of Barbegal: Unraveling the enigma of one of the oldest industrial complexes](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6124920/), Science Advances, American Association for the Advancement of Science
- [Waterwheel](https://www.energyeducation.ca/encyclopedia/Waterwheel), Energy Education, University of Calgary
- [Gravity water wheels as a micro hydropower energy source: A review based on historic data, design methods, efficiencies and modern optimizations](https://iris.polito.it/handle/11583/2712517), Politecnico di Torino, institutional repository
- [High hydraulic performance in horizontal waterwheels](https://recerca.udg.edu/en/publications/high-hydraulic-performance-in-horizontal-waterwheels/), Universitat de Girona, Research Portal

Factos verificados em 2026-10-12.

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The Last Codex · https://lastcodex.org/pt/inventions/water-wheel/ · © The Last Codex. Textos, pranchas e figuras: CC BY-NC-ND 4.0.