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sábado, 31 de agosto de 2013

Princípio da Alavanca

  Simulação recomendada: Balancing Act, PhET Colorado, clique aqui para acessar.

  Para início de conversa: o que é uma alavanca? Bem, uma alavanca é uma máquina simples (assim como as polias ou roldanas) que multiplica a força, fazendo com que se erga a mesma massa com a utilização de menos força.

  As alavancas possuem três partes:


  • Ponto de apoio: onde as força são apoiadas. No caso de uma gangorra, é o local onde a tábua de metal ou madeira é apoiada. Também chamado de eixo de rotação.
  • Braço resistente: onde se localiza a força resistente, que é o que se pretende erguer, por exemplo, no caso de uma gangorra (ou seja, a criança que está subindo é a força resistente  e se encontra no braço resistente da alavanca. É a distância da força resistente ao ponto de apoio.
  • Braço potente: não, não é um braço com muita potência ou de alguém muito forte. O braço potente é onde se encontra a força potente, a força que ergue a força resistente no nosso exemplo da gangorra. É a distância da força potente ao ponto de apoio.

  Agora que conhecemos as três partes das alavancas, vamos aos três tipos:

  • Alavanca interfixa: a alavanca interfixa é a alavanca que possui o ponto de apoio entre o Br (Braço resistente) e o Bp (Braço potente). Alguns exemplos são: gangorra, alicate, tesoura, etc...
  • Alavanca inter-resistente: a alavanca inter-resistente é a alavanca que possui a força de resistência entre o ponto de apoio e a força potente. Alguns exemplos são: quebra-nozes, espremedores manuais de alho, laranja ou limão, carrinho de mão, etc... 
  • Alavanca interpotente: a alavanca interpotente é a alavanca na qual a força potente se encontra entre a força resistente e o ponto de apoio. Alguns exemplos são: pinça, cortador de unha, etc...
  Até agora está fácil, o que está faltando? Sim, fórmulas. Você pode ver no simulador que, colocando os tijolos em diferentes posições, a massa necessária para equilibrar a gangorra mudava. Bem, a partir disso pode ser formulada uma relação diretamente proporcional, uma lei das alavancas. Pelo menos na teoria, pois na prática deve ser considerada a massa da alavanca, bem como resistência do ar, entre outros. Mas para nós isto já basta.

Fp / Fr = Br / Bp      logo     Fp . Bp = Fr . Br

Onde:

Fp: Força potente
Fr: Força resistente
Bp: Braço potente
Br: Braço resistente

Como estudar: o simulador citado no começo deste post possui no seu canto superior esquerdo três opções, clique em game e selecione uma dificuldade. Vá jogando e, deste modo, você pode memorizar a fórmula e se acostumar com o estudo das alavancas.