Tfge - estática, arquimedes

Curso: Engenharia
Disciplina: Tópicos de Física Geral e Experimental
Professor: Douglas
Assunto: Estática

A lei da alavanca de Arquimedes:

Através dessa lei, pode-se constatar que, com uma força de pequena intensidade aplicada a uma alavanca, é possível equilibrar uma força muito mais intensa. A Lei da Alavanca, Arquimedes a demonstra matematicamente em uma circunstância puramente estática. Porém para que haja um correto entendimento sobre está lei não podemos esquecer de considerar o peso da alavanca bem como o seu centro de massa. Veja as situações abaixo:

Situação 1:

Considere uma barra rígida, isto é, uma alavanca, apoiada no ponto O [ver Fig. 1] tendo um corpo de peso F2 suspenso em uma de suas extremidades. Arquimedes descobriu que uma pessoa consegue equilibrar este peso se exercer, na outra extremidade da alavanca, uma força F1 tal que F1. d1= F2. d2 (1)onde d1 e d2 são as distâncias mostradas na Fig. 1.

A figura ilustra uma situação que na realidade não é possível uma vez que o ponto de apoio não coincide com o centro de massa da alavanca.

O que acontece na Fig. 1 é que, uma vez que o centro de gravidade da barra está entre o ponto de apoio (O) e o ponto de aplicação da força F1, seguindo a definição da Lei da Alavanca representada na figura, ao aplicarmos a força F1, ainda somos ajudados pelo peso da barra, que causa um acréscimo no torque resultante (ou momento da força) no sentido anti-horário devido ao próprio peso da alavanca. Portanto, para o efeito esperado, a força F1 deverá será ligeiramente menor que o seu valor dado na expressão (1) da Lei da Alavanca.

Situação 2: Considere uma barra rígida, isto é, uma alavanca, apoiada no ponto O [ver Fig. 1] tendo um corpo de peso F2 suspenso em uma de suas extremidades.
Arquimedes descobriu que uma pessoa consegue equilibrar este peso se exercer, na outra extremidade da alavanca, uma força F1 tal que F1. d1= F2. d2