Alavanca
No estudo da física, podemos definir como alavanca um rígido objeto que é utilizado com um ponto fixo fulcro, ou seja, apropriado para que a força mecânica possa ser multiplicada e ainda aplicada a um outro objeto, o qual chamamos de resistência. Este processo também é conhecido como vantagem mecânica, que é um bom exemplo dos princípios dos momentos. As Leis de Newton também podem ajudar na análise do princípio da fora de alavanca. Isso porque, a alavanca é caracterizada por ser uma das seis máquinas simples, criada para facilitar o dia a dia do ser humano.
A história da criação da alavanca
Arquimedes foi o grande responsável por descobrir no século III a.C. o princípio da alavanca, ao estudar as chamadas máquinas arquimedianas: a roldana, a alavanca e o parafuso. Em suma, podemos dizer que todos os tipos de alavancas existentes seguem o mesmo princípio, ou seja, com uma quantidade de força P que é aplicada em um braço maior da alavanca, que chamamos de b, é possível manter o equilíbrio de uma força maior, que chamamos de R, que esteja localizado na ponta do braço menor (a), já que o produto da força (P) x o braço maior da alavanca (b) é igual ao produto da força maior (R) x a força que está localizada na ponta do braço menor (a).
A proposta do descobridor desse princípio de alavancagem acaba seguindo o esquema que citamos acima. No entanto, sabemos atualmente que se um corpo pudesse ser pesado na superfície da terra, desde que tivesse a mesma massa do planeta, pesaria 6 sextilhões de toneladas. Supondo então que um indivíduo tivesse a capacidade de levantar de maneira direta um peso equivalente a 60 quilos, seria necessária uma alavanca imensa e indeformável,
na qual o braço fosse 1023 vezes maior do que o menor.
A lua por sua vez, se encontra a cerca de 400 mil quilômetros da Terra. Por isso, segundo o princípio da alavancagem, Arquimedes teria que ficar a uma distância astronômica de cerca de 280 mil vezes mais distante do que se encontra a galáxia mais remota. Supondo que isso seria realmente possível, Arquimedes teria que dar um deslocamento na extremidade maior para que o braço menor pudesse levantar o nosso planeta em apenas um centímetro. No entanto, esses cálculos desconsideram o peso da alavanca.
O princípio da alavancagem – os três tipos de alavanca que existem
No desenho acima, descrevemos o princípio de como se dá o funcionamento de uma alavanca. Por este esquema, podemos dizer que a força que é aplicada nas extremidades dessa alavanca, é extremamente proporcional com o comprimento do braço da mesma, medido entre o ponto onde a força é aplicada e o fulcro, em cada uma das extremidades desse objeto.
Na equação fundamental, a força potente é chamada de Fp, o braço resistente é chamado de BR, BP é o braço potente e a força resistente é chamada de Fr.
A alavanca que possui dois pratos, é caracterizada como sendo uma alavanca interfixa. Em uma alavanca, para que haja equilíbrio nos dois lados, o produto que está localizado na força resultante deverá ser igual em ambos os lados da mesma.
Em suma, uma alavanca é composta por três elementos, onde existe um ponto de apoio (PA), onde se torna possível que a alavanca gire. Além disso, há a presença de uma força resistente, que nada mais é do que o peso do objeto a qual se pretende colocar em movimento e ainda a força potente, que é exercida com o objetivo final de que algum objeto seja movido.
Quando Arquimedes descobriu a alavanca, falou que poderia até mesmo deslocar o mundo inteiro com ela, demonstrando assim a real capacidade desse objeto. Suas principais funções são: recortar, elevar os objetos mais pesador e movimentar.
Além disso, podemos dizer que existem três tipos de alavanca. A primeira delas é a alavanca interpotente, também conhecida como alavanca de terceira classe, na qual a força potente se localiza entre a força de resistência e o ponto de apoio. Para ilustrar melhor essa situação, podemos citar como exemplos desse tipo de alavanca existente, um cortador de unhas e também uma pinça.
A força potente está entre o ponto de apoio e a força resistente
Outro tipo de alavanca é a interfixa, também conhecida como alavanca de primeira classe, na qual o ponto de apoio está localizado entre o ponto onde o objeto está e os de aplicação de força. Podemos citar como exemplos desse tipo de alavanca a tesoura, o alicate e a gangorra.
O ponto de apoio da alavanca está entre a força potente e a força resistente
O último tipo de alavanca existente é a alavanca inter-resistente, também conhecida como alavanca de segunda classe. Nela, a força de resistência está localizada entre a força potente e o ponto de apoio. Para melhor ilustrarmos essa situação podemos citar como exemplos desse tipo de alavanca o carrinho de mão, os abridores de garrafa e o quebra-nozes.
