Alavanca

A alavanca é uma máquina simples que diminui o esforço empregado na realização de uma atividade árdua. Ela pode ser interfixa, inter-resistente ou interpotente dependendo da localização do ponto de apoio, da força resistente e da força potente.

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Resumo sobre alavanca

• A alavanca é uma ferramenta física dotada de ponto de apoio, força resistente e força potente.
• O produto da força potente pela sua distância até o eixo é igual ao produto da força resistente pela sua distância até o eixo.
• As alavancas servem para quebrar castanhas, remover coisas delicadamente, pescaria e muito mais.
• As alavancas podem ser interfixas, inter-resistentes e interpotentes.
• A relação entre a força potente, a força resistente e as suas distâncias até o ponto de apoio faz com que a alavanca funcione.

O que é alavanca?

A alavanca é um equipamento rígido que fornece uma vantagem mecânica, já que ele multiplica a força que empregamos sobre os corpos. Dessa forma, realizamos as tarefas com o mínimo de esforço.

Os elementos das alavancas são o ponto de apoio, a força resistente e a força potente.

• Ponto de apoio: é o local em que a alavanca rotaciona.
• Força resistente: é aquela que impede o movimento.
• Força potente: é aquela que executa o movimento.

Fórmula da alavanca

F_p ∙ d_p = F_r ∙ d_r

• F_p  → força potente, medida em Newton [N].
• d_p  → distância da força potente, medida em metros [m].
• F_r  → força resistente, medida em Newton [N].
• d_r  → distância da força resistente, medida em metros [m].

Para que serve a alavanca?

A alavanca pode ser empregada em diversas situações a fim de facilitar o trabalho humano. Pensando nisso, selecionamos abaixo algumas dessas situações em que ela pode ser utilizada:

• Erguer objetos pesados. 
• Transportar objetos pesados. 
• Descer objetos pesados. 
• Cortar objetos.
• Remover coisas delicadamente.
• Quebrar castanhas.
• Pescar animais.

Quais os tipos de alavanca?

Os tipos de alavanca são alavanca interfixa, alavanca inter-resistente e alavanca interpotente.

→ Alavanca interfixa

A alavanca interfixa é o tipo de alavanca em que a força potente e a força resistente estão nas extremidades e o ponto de apoio está no meio, entre elas, como na imagem abaixo:

• Exemplos de alavancas interfixas: cortador de unha, alicate, prendedor de roupa, tesoura.

→ Alavanca inter-resistente

A alavanca inter-resistente é o tipo de alavanca em que a força potente e o ponto de apoio estão nas extremidades e a força resistente está no meio, entre elas, como na imagem abaixo:

• Exemplos de alavancas inter-resistentes: carrinho de mão, porta, fole de ferreiro, carrinho de transporte, abridor de garrafas.

→ Alavanca interpotente

A alavanca interpotente é o tipo de alavanca em que a força resistente e o ponto de apoio estão nas extremidades e a força potente está no meio, entre elas, como na imagem abaixo:

• Exemplos de alavancas interpotentes: vara de pesca, pinça, faca, grampeador, pá, vassoura.

Como funciona a alavanca?

De acordo com o polímata Arquimedes de Siracusa (287 a.C. – 212 a.C.), as alavancas funcionam em razão da proporcionalidade entre a força potente e a força resistente com as suas distâncias até o ponto de apoio. Quanto mais longe aplicarmos a força potente do ponto de apoio, menos esforço será necessário para ocorrer o movimento.

Exercícios resolvidos sobre alavanca

Questão 1

(UFRGS) A barra da figura é um corpo rígido de peso desprezível, apoiada no ponto P.

Qual o módulo da força F que mantém a barra em equilíbrio mecânico na posição horizontal?

A) 10 N

B) 20 N

C) 30 N

D) 40 N

E) 60 N

Resolução:

Alternativa A.

Primeiramente, transformaremos de centímetros para metros:

60 cm = 0,06 m

30 cm = 0,03 m

Por fim, calcularemos a força F por meio da fórmula de alavanca:

F_p ∙ d_p = F_r ∙ d_r

F ∙ 0,06 = 20 ∙ 0,03

F ∙ 0,06 = 0,6

F=10 N

Questão 2

(Acafe) Basicamente, uma alavanca é uma barra que pode girar em torno de um ponto de apoio, chamado de polo. Mesmo no nosso corpo existem muitas alavancas, já que existem muitas partes articuláveis. Na figura a seguir vemos o exemplo de três tipos alavancas diferentes: no pé (1), no braço/antebraço (2) e na cabeça (3).

A alternativa correta que mostra na sequência (1), (2) e (3) a classificação conforme a posição do ponto de apoio em relação às forças aplicadas é:

A) interfixa; interpotente e inter-resistente.

B) inter-resistente; interfixa e interpotente.

C) interpotente; interfixa e inter-resistente.

D) inter-resistente; interpotente e interfixa.

Resolução:

Alternativa D.

No pé tem alavanca inter-resistente, já que a força resistente está entre a força potente e o ponto de apoio. No braço tem alavanca interpotente, já que a força potente está entre a força resistente e o ponto de apoio. Na cabeça tem alavanca interfixa, já que o ponto de apoio está entre a força potente e a força resistente.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Mecânica (vol. 1). 5 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2015.