Alavancas e momento de uma força – equilíbrio em torno do ponto de apoio

O que mostra

O efeito de rotação de uma força em torno de um ponto de apoio é o seu momento (torque), M = F × d, em que d é a distância perpendicular do apoio à linha de ação da força. Uma alavanca está em equilíbrio quando os momentos nos sentidos horário e anti-horário são iguais, F₁·d₁ = F₂·d₂, a lei da alavanca. A barra pode ter o apoio no centro, como uma gangorra, ou numa ponta, como um carrinho de mão, em que carga e força atuam do mesmo lado. Se d₂ for maior que d₁, uma força pequena equilibra uma carga grande, mas percorre uma distância maior.

Como usar

Comece pelos valores iniciais, 10 N a 20 cm contra 5 N a 40 cm, e clique em Soltar barra para mostrar que a barra continua nivelada. Arraste qualquer uma das forças ao longo da barra para mudar um braço e veja a barra inclinar para o lado do momento maior. Clique em Manter nivelada, mude as forças e depois clique em Ajustar F₂ p/ equilíbrio para conferir seu cálculo. Repita com o outro Tipo de alavanca.

Parâmetros que você pode mudar

• Força F₁ (resistência) 1–50 N
• Braço d₁ 5–60 cm
• Força F₂ (força potente) 1–50 N
• Braço d₂ 5–60 cm
• Tipo de alavanca Apoio no centro (gangorra, balança, alicate), Apoio numa ponta (carrinho de mão, abridor de garrafas)

Perguntas para explorar

1. Quantas vezes d₂ deve ser maior que d₁ para uma força de 10 N equilibrar uma carga de 50 N?
2. Por que a maçaneta de uma porta fica o mais longe possível das dobradiças?
3. Onde fica o ponto de apoio de um carrinho de mão e por que isso facilita erguer a carga?