Estudando o Funcionamento das Alavancas – Física Enem

Neste artigo vamos abordar um assunto relacionado ao equilíbrio de corpos, especificamente em relação ao movimento de rotação, que são as alavancas. Vamos abordar a importância do conhecimento deste assunto, definindo os seus diversos tipos e também ilustrando algumas de suas aplicações.

As alavancas estão presentes nas mais diversas situações de nosso dia a dia, incluindo em nosso próprio corpo. Além disso, está presente em dezenas de ferramentas, principalmente naquelas em que há a multiplicação da força aplicada, como em um pé de cabra por exemplo. Na sequência, vamos entender como esse fenômeno ocorre.

Uma alavanca qualquer, independente de qual seja o seu tipo, é composta por três elementos básicos.

  1. Ponto Fixo, o qual chamaremos PF, que é o ponto sobre o qual ocorrerá a rotação da alavanca;
  2. Força potente, F, que é definida como a força aplicada ao sistema com o objetivo de levantar um objeto, ou equilibrá-lo.
  3. Força resistente, R, que é a força contrária ao movimento gerada pelo objeto a ser movimentado. O posicionamento destes três elementos irá definir qual o tipo de alavanca que está sendo utilizado.

Alavanca Interfixa

Quando o ponto fixo se encontra entre a força potente e a força resistente, a alavanca é classificada como interfixa. Um exemplo de alavanca interfixa é uma tesoura, onde o ponto fixo está próximo ao centro, a força potente é exercida pelas mãos e a força de resistência é gerada pelo material a ser cortado. A seguir encontra-se um exemplo geral de alavanca interfixa.

Alavanca Interpotente

Quando a força potente está localizada entre o ponto fixo e a força resistente, a alavanca é classificada como interpotente. Um exemplo de alavanca interpotente está localizado em nosso corpo, quando seguramos algum objeto. A força de resistência está exercida sobre a mão, enquanto o ponto fixo é o cotovelo, e a força potente é exercida pelos músculos do bíceps, localizados entre os pontos citados. Segue uma representação qualquer de alavanca interpotente:

Alavanca Inter-Resistente

O último tipo de alavanca acontece quando a força de resistência se encontra entre a força potente e o ponto fixo, sendo denominada alavanca inter-resistente. Pode ser citado como exemplo um espremedor de laranja. Neste equipamento o ponto fixo localiza-se em uma das extremidades, enquanto a força potente é aplicada na extremidade oposta. A força de resistência é exercida pela laranja, que está localizada entre os pontos. A seguir um modelo geral de alavancas inter-resistentes:

Finalizando, percebemos que os tipos de alavancas são encontrados nos mais diversos locais, incluindo o nosso próprio corpo! Podemos ainda intensificar ou reduzir os efeitos das forças, variando o comprimento da alavanca.

Como você já deve ter percebido, para a determinação das distâncias de aplicação de cada força pode ser obtida por um somatório de momentos, como já mostramos em outras postagens (veja aqui). Deste modo, podemos montar cada alavanca de maneiras diferentes, sempre com a intenção de reduzir os esforços aplicados ou a diminuição do comprimento da alavanca, desde que a força necessária seja viável para a aplicação! Este é um tema que não apresenta nenhuma equação ou formulação nova, são apenas variações de conceitos já abordados. Portanto, podem ser uma boa maneira de fixar um conteúdo já estudado!

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