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.[1] no século III a.C., estudando as máquinas "Arquimedianas": alavanca, roldana, e parafuso.[2] [3]
Alavancas
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: <math>Fp \times BP = Fr \times BR</math>
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
<math>L1 \times F1 = L2 \times F2</math>, tal como <math>Fp \times BP = Fr \times BR</math>
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 <math>F_2</math> 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 <math>D_2</math>.
- O torque da força <math>F_1</math> 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 <math>D_1</math>.
- Quando os dois torques forem iguais, o sistema não gira, está em equilíbrio.
<math>\sum T=0 \Rightarrow F_1 \times D_1 = F_2 \times D_2</math>
Podem ser classificadas em:
- inter-fixa ou de primeira classe <math>\rightarrow</math> onde o ponto fixo fica entre a força resistente (<math>F_1</math>) e a força potente (<math>F_2</math>):
Exemplo: Gangorra, articulação, cabeça, atlanto axial e tesoura
- inter-resistente ou de segunda classe <math>\rightarrow</math> onde a força resistente (<math>F_1</math>) está entre a força potente (<math>F_2</math>) e o ponto fixo:
Exemplo: Carrinho-de-mão, quebra nozes.
- interpotente ou de terceira classe <math>\rightarrow</math> onde a força potente (<math>F_2</math>) está entre a força resistente (<math>F_1</math>) e o ponto fixo:
Exemplo: Pinça, cotovelo, ombro e tronco
Ver também
Referências
- ↑ {{#invoke:Citação/CS1|citation |CitationClass=book }} (em inglês)
- ↑ 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)
- ↑ 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)
