As alavancas trocam distância por força — Educação física, 11–13 anos
Uma alavanca pode tornar mais fácil mover uma carga usando uma barra rígida e um ponto de apoio. Quanto mais perto do apoio aplicares a força, maior é a vantagem, mas o cabo terá de percorrer uma distância maior.
Uma alavanca roda em torno de um apoio
Uma alavanca é uma barra rígida que roda em torno de um ponto fixo chamado apoio ou fulcro. Empurras uma parte da barra e outra parte move uma carga. A comparação importante é entre cada força e a sua distância ao apoio: uma distância maior dá a essa força um maior efeito de rotação.
Porque usar uma alavanca?
As pessoas precisavam de levantar pedras, abrir tampas e mover cargas pesadas quando os músculos, sozinhos, não chegavam. Uma alavanca não cria energia, mas pode permitir que uma força menor atue ao longo de uma distância maior. Esta troca facilita a tarefa em termos de força, embora a mão possa percorrer mais distância.
Abrir uma tampa com uma alavanca
Imagina uma chave com 10 centímetros a levantar uma tampa presa, com o apoio no bordo. Se empurrares a 2 centímetros do apoio, a tua força tem um braço curto. Se empurrares a 10 centímetros, a mesma força produz cinco vezes mais efeito de rotação, porque 10 ÷ 2 = 5. É mais fácil começar a mover a tampa.
Menos força não significa menos trabalho
Pode parecer que uma alavanca comprida oferece algo de graça: a carga move-se com menos força. A parte que falta é a distância. A tua mão tem de percorrer mais caminho; numa alavanca ideal, a menor força é compensada pela maior distância. Nas alavancas reais, perde-se ainda alguma energia ao dobrar e por fricção.
As alavancas fazem parte das ferramentas
Tesouras, alicates, abre-garrafas e carrinhos de mão usam alavancas, embora os apoios e as cargas estejam dispostos de formas diferentes. Um cabo comprido pode facilitar cortar, agarrar ou levantar. Os projetistas escolhem a posição do apoio conforme pretendem mais força, um movimento maior ou mais controlo.
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