Alavanca

Explicamos o que é uma alavanca, as forças que utiliza e as variáveis ​​a ter em conta. Além disso, os tipos de alavanca e exemplos.

Alavanca
Uma alavanca é capaz de modificar ou gerar uma força e transmitir deslocamento.

O que é uma alavanca?

Uma alavanca é uma máquina simples, ou seja, um dispositivo capaz de modificar ou gerar uma força e transmitir deslocamento. É constituído por uma barra rígida de algum material de resistência moderada, que gira livremente sobre um ponto de apoio denominado fulcro.

Uma alavanca pode ser usada para maximizar a força mecânica aplicada a um objeto, aumentar sua velocidade ou a distância percorrida, aplicando uma quantidade proporcionalmente menor de força.

Dependendo da proximidade ou distância do fulcro em relação ao corpo a ser movido, mais ou menos força aplicada será necessária e um efeito maior ou menor será obtido.

Três forças atuam simultaneamente em uma alavanca:

  • Potência (P). É a força aplicada voluntariamente na extremidade da alavanca, a fim de gerar uma reação. Pode ser executada manualmente ou por meio de um peso, ou mesmo motores elétricos ou a vapor.
  • Resistência (R). É a força a ser vencida pelo poder, ou seja, o peso exercido sobre a alavanca pelo corpo que desejamos mover e que será equivalente, pela Lei de ação e reação, ao exercido sobre ela pela alavanca.
  • força de apoio. É a força exercida pelo fulcro na alavanca, igual e oposta às duas anteriores, desde que a barra seja mantida sem movimento no fulcro.

Por sua vez, existem outras duas variáveis ​​a considerar no caso:

  • Braço de potência (Bp). É a distância entre o fulcro e o ponto de aplicação da força.
  • Braço de resistência (Br). É a distância entre o fulcro e a carga ou o corpo a ser movimentado.
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Todos os itens acima estão relacionados através da seguinte fórmula:

P x Bp = R x Bra força do seu braço é igual à resistência do seu.

A alavanca foi inventado na pré-história, e já existem registros na antiguidade mesopotâmica de seu uso para irrigação de cigoñales. A primeira menção escrita de uma alavanca vem de Pappus de Alexandria em seu coleção matemática (340), onde aparece a célebre citação do grego Arquimedes: “Dá-me uma alavanca e moverei o mundo”.

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tipos de alavanca

Alavanca
Nas alavancas de primeiro grau, o fulcro está entre a potência e a resistência.

Existem três tipos de alavanca, dependendo da posição relativa do ponto de resistência, do ponto de força e do fulcro. Cada um tem características diferentes e terá um efeito relativamente diferente.

  • Alavanca de primeiro grau. O fulcro está entre a potência e a resistência, conseguindo que a potência aplicada possa ser muito menor que a resistência a vencer, ou seja, maximiza a potência. No entanto, a velocidade transmitida e a distância percorrida pelo corpo são sacrificadas.
  • Alavanca de segundo grau. A resistência está entre a potência e o fulcro, então a potência sempre será menor que a resistência, mesmo que não consiga maior deslocamento ou distância percorrida (mas a economia de energia é extremamente útil).
  • Alavanca de terceiro grau. A força exercida está entre o ponto de apoio, em uma extremidade, e a resistência, na outra. A força aplicada é maior que a resultante, mas é possível aumentar a velocidade transmitida ou a distância percorrida pelo corpo.

exemplos de alavanca

Alguns exemplos cotidianos de alavanca podem ser:

  • Primeira série. A gangorra, a tesoura, a pinça, o alicate, as catapultas.
  • Segundo grau. O carrinho de mão, o quebra-nozes, um barco a remo, uma maca de enfermagem, um aparelho de musculação.
  • Terceira série. Uma vara de pescar, um chitagrapas, uma pinça de sobrancelha ou a articulação temporo-mandibular do corpo humano.
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