Alavanca

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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[editar | editar código-fonte]

O princípio da alavancagem foi descoberto por Arquimedes no século III a.C.[1] , estudando as máquinas "Arquimedianas": alavanca, roldana, e parafuso.[2] [3]

Alavancas[editar | editar código-fonte]

Princípio do funcionamento de uma alavanca.

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

A equação fundamental das alavancas é:

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[editar | editar código-fonte]

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

, tal como

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[editar | editar código-fonte]

  • 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 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 .
  • O torque da força 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 .
  • Quando os dois torques forem iguais, o sistema não gira, está em equilíbrio.

Podem ser classificadas em:

  • inter-fixa ou de primeira classe onde o ponto fixo fica entre a força resistente () e a força potente ():
    Alavanca inter-fixa

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

  • inter-resistente ou de segunda classe onde a força resistente () está entre a força potente () e o ponto fixo:
    Alavanca inter-resistente

Exemplo: Carrinho-de-mão, quebra nozes.

  • interpotente ou de terceira classe onde a força potente () está entre a força resistente () e o ponto fixo:
    Alavanca inter-potente

Exemplo: Pinça, cotovelo, ombro e tronco

Ver também[editar | editar código-fonte]

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Referências

  1. Ostdiek, Vern; Bord, Donald (2005). Inquiry into Physics Thompson Brooks/Cole [S.l.] p. 123. ISBN 0-534-49168-5. Consultado em 2008-05-22.  (em inglês)
  2. Asimov, Isaac (1988), Understanding Physics, New York, New York, USA: Barnes & Noble, p. 88, ISBN 0-88029-251-2, http://books.google.com/books?id=pSKvaLV6zkcC&pg=PA88&dq=Asimov+simple+machine&cd=1#v=onepage&q&f=false.  (em inglês)
  3. Chiu, Y. C. (2010), An introduction to the History of Project Management, Delft: Eburon Academic Publishers, pp. 42, ISBN 90-5972-437-2, http://books.google.com/books?id=osNrPO3ivZoC&pg=PA42&dq=%22heron+of+alexandria%22++load+motion#v=onepage&q=%22heron%20of%20alexandria%22%20%20load%20motion&f=false  (em inglês)



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