Máquinas Simples 1: Alavancas

Quando você ouve a palavra máquina provavelmente pensa em mecanismos complicados como máquinas de lavar roupas, de costura, de escrever, calculadoras, etc. Tais máquinas complexas são combinações de seis tipos de máquinas simples: a alavanca, a roldana, o plano inclinado, a rodo e eixo, o parafuso e a cunha.

A alavanca é uma barra que pode girar em torno de um ponto de apoio. Quando você usa um pedaço de pau para deslocar uma pedra, um quebra-nozes para abrir castanhas ou uma pinça de confeitaria para pegar um doce você está usando uma alavanca.

As alavancas podem ser divididas em três classes:

Alavancas da primeira classe (interfixas) - o ponto de apoio está entre o ponto de aplicação da força de ação e o da força de resistência;

Alavancas de segunda classe (inter-resistentes) - o ponto de aplicação da força de resistência está entre o da força de ação e o ponto de apoio;

Alavancas da terceira classe (interpotentes) – o ponto de aplicação da força de ação está entre o de resistência e o ponto de apoio.

Mas como saber a vantagem mecânica de uma alavanca?

Obtendo a relação entre a distância de ação e a distância de resistência:

V.M = 2 / 1 = 2

Dividindo o braço de ação (distância entre o ponto de apoio e a força de ação) pelo braço de resistência (distância entre o ponto de apoio e a força de resistência).
V.M = 60 / 30 = 2

Atenção! Nenhuma alavanca pode aumentar tanto a força de ação quanto a distância movida, ao mesmo tempo. Quanto maior o braço da resistência menor a vantagem mecânica. Quanto maior a distância de resistência menor a vantagem mecânica.

Exemplo:











V.M = 30 / 90 = 1/3
Neste caso a vantagem mecânica é menor que 1.

Com base nisso, também podemos obter a vantagem mecânica de uma alavanca quando dividimos a Força de resistência pela Força de ação.

Por exemplo: Suponha que você use uma barra para deslocar uma pedra pesando 80kg*. Se o braço de ação da barra é de 1,50m e o braço de resistência de 30cm que fôrça você deve exercer? 80 kg* = Força de resistência (fR) 30 cm = Braço de resistência (BR) 150 cm = Braço de ação (BA) Determinar a fôrça de ação (fA):

V.M = B.A/ B.R = 150 cm/ 30 cm = 5

V.M = f.R/ f.A
5 = 80 Kg/ f.A
5 f.A = 80Kg
f.A = 80 kg/ 5
f.A = 16 Kg

Agora, um desafio para você:
Você exerce uma força de ação de 30kg num ponto a 50cm do apoio de uma alavanca. Que carga você pode levantar se a mesma está colocada a 10cm do ponto de apoio, no lado oposto?