Alavanca

Princípio do funcionamento de uma alavanca.

Na física, a alavanca é um objeto rígido que é usado com um ponto fixo apropriado (fulcro) para multiplicar a força mecânica que pode ser aplicada a um outro objeto (resistência). Isto é denominado também vantagem mecânica, e é um exemplo do princípio dos momentos. O princípio da força de alavanca pode também ser analisado usando as leis de Newton. A alavanca é uma das 6 máquinas simples.

História

O princípio da alavancagem foi descoberto por Arquimedes no século III a.C. no século III a.C., estudando as máquinas "Arquimedianas": alavanca, roldana, e parafuso.

Alavancas

A força aplicada em pontos de extremidade da alavanca é proporcional à relação do comprimento do braço de alavanca medindo entre o fulcro e o ponto da aplicação da força aplicada em cada extremidade da alavanca.

A equação fundamental das alavancas é: $Fp \times BP = Fr \times BR$

onde:

• Fp é a força potente;
• Fr é a força resistente;
• BP é o braço potente; e
• BR é o braço resistente.

A balança de dois pratos

A balança de dois pratos é uma alavanca interfixa, pois seu ponto fixo fica

$L1 \times F1 = L2 \times F2$, tal como $Fp \times BP = Fr \times BR$

Para que, em uma alavanca, ocorra equilíbrio entre os lados, o produto do braço pela força resultante deve ser igual em ambas as extremidades.

As alavancas

• O peso P representa a resistência aplicada no ponto B, o ponto O é o ponto de apoio (fulcro) e a força representa a potência aplicada no ponto A.
• O torque da força $F_2$ com relação ao ponto O é tal que faz girar o sistema no sentido horário e depende do módulo da força peso e da distância $D_2$.
• O torque da força $F_1$ com relação ao ponto O é tal que faz girar o sistema no sentido anti-horário e depende do módulo da força peso e da distância $D_1$.
• Quando os dois torques forem iguais, o sistema não gira, está em equilíbrio.

$\sum T=0 \Rightarrow F_1 \times D_1 = F_2 \times D_2$

Podem ser classificadas em:

• inter-fixa ou de primeira classe $\rightarrow$ onde o ponto fixo fica entre a força resistente ($F_1$) e a força potente ($F_2$):
  

Exemplo: Gangorra, articulação, cabeça, atlanto axial e tesoura

• inter-resistente ou de segunda classe $\rightarrow$ onde a força resistente ($F_1$) está entre a força potente ($F_2$) e o ponto fixo:
  

Exemplo: Carrinho-de-mão, quebra nozes.

• interpotente ou de terceira classe $\rightarrow$ onde a força potente ($F_2$) está entre a força resistente ($F_1$) e o ponto fixo:
  

Exemplo: Pinça, cotovelo, ombro e tronco

Ver também

• Commons
• Wikcionário

• Momento de alavanca