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O que é o braço de alavanca?
O braço de alavanca é a distância perpendicular que existe desde o eixo de rotação até a linha de ação da força. A magnitude estabelecida para o estudo deste processo é τ = N m. O braço de alavanca está relacionado ao torque de força presente em um determinado ponto.
A distância estabelecida pelo braço de alavanca funciona como um fator de amplificação da força, como pode ser visto nas alavancas em geral.
Essa relação finalmente cria um torque e pode ser plotada estendendo uma linha de ação de força junto com uma linha perpendicular que vem do ponto de rotação para criar um ângulo reto.
O que é uma alavanca?
Uma alavanca é definida como uma máquina cuja função é transferir força e deslocamento para aumentar a força mecânica, a velocidade ou a distância percorrida por uma barra rígida.
Para expressar o movimento feito por uma alavanca, em elementos físicos como força (representada por um "F"), potência (representada por um "P") e resistência (representada por um "R") são tomadas.
Existem três tipos de alavancas: alavancas de primeiro grau, segundo grau e terceiro grau.
Alavanca de primeiro grau
A alavanca do primeiro grau é aquela em que o fulcro está entre a resistência e a potência. Este último pode ser menor que a resistência. Um exemplo claro desse tipo de alavanca seria a tesoura, uma gangorra ou um alicate.
Alavanca do segundo grau
A alavanca do primeiro grau é aquela em que a resistência pode estar localizada entre o fulcro e a potência. Neste caso, este último será sempre menor que a resistência.
Um exemplo claro desse tipo de alavanca seriam os remos de um barco, um quebra-nozes e até um carrinho.
Alavanca de terceiro grau
A alavanca do primeiro grau é aquela em que a potência pode ser encontrada entre o fulcro e a resistência. Uma característica deste tipo de alavancas é que a força aplicada é muito maior que a força resultante.
Um exemplo desse tipo de alavanca seria uma vara de pescar, alguns removedores de grampos e até mesmo a articulação temporomandibular de uma pessoa ou animal.
Como calcular o braço de alavanca?
O braço de alavanca geralmente aparece com freqüência quando você deseja realizar um cálculo de torque. Para executar este procedimento, primeiro é necessário determinar o braço de alavanca e depois multiplicá-lo pela força aplicada.
Como dissemos anteriormente, o braço de alavanca é a distância perpendicular presente entre o eixo de rotação e a linha de ação da força.
A equação inicial seria:
Torque em uma chave = Force X Lever arm.
A equação para determinar o braço de alavanca é:
Braço de alavanca = r SenѲ.
A partir daí, só é necessário limpar o braço de alavanca para determinar sua magnitude.
Você também pode calcular o braço de alavanca em uma situação um pouco mais geral e não um problema físico.
Para isso, é necessário observar a força aplicada ao corpo ou objeto e, a partir daí, considerar a existência de uma linha perpendicular à força que está sendo aplicada e que está cruzando o ponto de interesse que queremos determinar.
Referências
- Braço de alavanca. Consultado em 16 de dezembro de 2017, de Merriam Webster: merriam-webster.com
- Braço de alavanca. Retirado em 16 de dezembro de 2017, de Wiktionary: en.wiktionary.org
- Alavanca Retirado em 16 de dezembro de 2017, da Wikipedia: en.wikipedia.org
- Torque e Equilíbrio. Obtido em 16 de dezembro de 2017, da Hyper Physics: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- Torque Retirado em 16 de dezembro de 2017, da Wikipedia: en.wikipedia.org
- Torque Obtido em 7 de dezembro de 2017, da Hyper Physics: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu