Alavanca

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 moderadamente resistente, que roda livremente sobre um fulcro denominado fulcro .

Uma alavanca pode ser usada para maximizar a força mecânica aplicada a um objeto, aumentar sua velocidade ou a distância que ele percorre, através da aplicação de uma quantidade de força proporcionalmente menor.

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

Três forças atuam simultaneamente em uma alavanca:

• Potência (P). É a força aplicada voluntariamente na extremidade da alavanca, para gerar uma reação. Pode funcionar manualmente ou a peso , ou ainda por motores elétricos ou a vapor.
• Resistência (R). É a força a ser vencida pela força, ou seja, o peso exercido na alavanca pelo corpo que desejamos mover e que será equivalente, pela Lei de ação e reação, ao que a alavanca exerce sobre ele.
• Força de apoio. É a força exercida pelo fulcro na alavanca, igual e oposta às duas anteriores, já que a barra é segurada sem se deslocar sobre o fulcro.

Por sua vez, existem duas outras 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 corpo a ser mobilizado.

Todos os itens acima estão relacionados por meio da seguinte fórmula:

P x  Bp  = R x Br , a força através do seu braço é igual à resistência através do seu.

A alavanca foi inventada em tempos pré-históricos , e já existem registros na antiguidade mesopotâmica de seu uso para poços de irrigação. A primeira menção escrita de uma alavanca vem de Pappus de Alexandria em sua  Mathematical Collection  (340), onde a famosa citação do grego Arquimedes aparece: “Dê-me uma alavanca e eu moverei o mundo.” 

Veja também: Polia

Tipos de alavanca

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 fica entre a potência e a resistência, conseguindo que a potência aplicada possa ser muito menor que a resistência a superar, ou seja, maximiza a potência. Porém, a velocidade transmitida e a distância percorrida pelo corpo são sacrificadas.
• Alavanca de segundo grau.  A resistência fica entre a potência e o fulcro, portanto a potência será sempre menor que a resistência, mesmo que não atinja maior deslocamento ou distância percorrida (mas economizar energia é extremamente útil).
• Alavanca de terceiro grau. O poder exercido está entre o fulcro, em um extremo, e a resistência, no outro. 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 diários de alternância podem ser:

• Primeira série. A gangorra, a tesoura, o alicate, o alicate, as catapultas.
• Segunda série. O carrinho de mão, o quebra-nozes, um barco a remos, uma maca de enfermagem, uma máquina de elevação.
• Terceira série. Uma vara de pescar, um removedor de grampos, uma pinça de sobrancelha ou a articulação temporomandibular do corpo humano.