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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] estudando as máquinas "Arquimedianas": alavanca, roldana, e parafuso.^[2][3]

Alavancas |

Princípio do funcionamento de uma alavanca.

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:
Fp×BP=Fr×BR{displaystyle Fptimes BP=Frtimes BR}

onde:

• 
  Fp é a força que vai provocar o movimento


• 
  Fr é a força potente do centro de apoio


• 
  BP é a distância da força potente


• 
  BR é a distância da força resistente do centro de apoio

A balança de dois pratos |

A balança de dois pratos é uma alavanca interfixa, pois seu ponto fixo fica

L1×F1=L2×F2{displaystyle L1times F1=L2times F2}, tal como Fp×BP=Fr×BR{displaystyle Fptimes BP=Frtimes BR}

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 F2{displaystyle F_{2}} 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 D2{displaystyle D_{2}}.


• O torque da força F1{displaystyle F_{1}} 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 D1{displaystyle D_{1}}.


• Quando os dois torques forem iguais, o sistema não gira, está em equilíbrio.

∑T=0⇒F1×D1=F2×D2{displaystyle sum T=0Rightarrow F_{1}times D_{1}=F_{2}times D_{2}}

Podem ser classificadas em:

• 
  inter-fixa ou de primeira classe →{displaystyle rightarrow } onde o ponto fixo fica entre a força resistente (F1{displaystyle F_{1}}) e a força potente (F2{displaystyle F_{2}}):
  
  

Exemplo: Gangorra, articulação, cabeça, atlanto axial e tesoura

• 
  inter-resistente ou de segunda classe →{displaystyle rightarrow } onde a força resistente (F1{displaystyle F_{1}}) está entre a força potente (F2{displaystyle F_{2}}) e o ponto fixo:
  
  

Exemplo: Carrinho-de-mão, quebra nozes.

• 
  interpotente ou de terceira classe →{displaystyle rightarrow } Quando o ponto de apoio está situado entre os pontos de aplicação de força e o objeto a ser movimentado, onde a força potente (F2{displaystyle F_{2}}) está entre a força resistente (F1{displaystyle F_{1}}) e o ponto fixo:
  
  

Exemplo: Pinça, cotovelo, ombro e tronco

Ver também |

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• Momento de alavanca

Referências

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