Máquinas Simples

Máquinas Simples
(Parte 2 - Alavancas)
Alavancas
São simples peças rígidas, tais como, barras, hastes, travessões (retos ou curvos), capazes de girar ao redor de um ponto ou eixo, denominado fulcro ou ponto de apoio. Tesouras, hastes de guarda-chuva, alicates, balanças, articulações das 'velhas' máquinas de escrever, remos, gangorras e tantos outros dispositivos funcionam baseados no princípio das alavancas.
Em uma região da alavanca o operador aplica seu esforço (F) e ela transfere para a outra região (onde está colocada a 'carga') uma força (R).
Nas operações com alavancas distinguimos:
a) braço de potência (ou de esforço) - bp - que é a distância (OA) do fulcro (O) até o ponto (A) onde se aplica a força do operador (F). .
b) braço de resistência (ou de carga) - br - que é a distância (OB) do fulcro (O) até o ponto (B) onde se coloca a carga.
Estamos, conforme se ilustra abaixo, admitindo que as forças que agem na barra são perpendiculares a ela

Se, na situação ilustrada acima, a alavanca estiver em equilíbrio, deveremos ter:
Equilíbrio das forças: N = F + R
Equilíbrio dos momentos: MF,O = MR,O ou F.bp = R.br
Quando tais condições não se verificam, pode acontecer coisas assim:

Em operação os pontos A e B irão se movimentar sobre arcos de circunferências de centro O e de extensões dp e dr. Não podemos conceitualmente confundir tais deslocamentos com os correspondentes braços de potência bp e de resistência br, mas, valerá a relação: dp / dr = bp / br . Ilustremos isto:

A vantagem mecânica das alavancas VM = R/F poderá ser posta sob a forma VM = bp/br ou ainda VM = dp/dr. Deslocando-se o fulcro para o lado da carga (ver ilustração acima) o braço de resistência diminui e a força transmitida (R) aumenta; a alavanca torna-se mais vantajosa --- maior será a VM.
Um pé-de-cabra, dispositivo também usado pelos 'gatunos' e não só pelos valorosos carpinteiros, marceneiros, etc., tem braço de carga de 2 cm e braço de potência que