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FIS

As alavancas do corpo humano


Publicada em: 27/07/2009

Ilustração da alavanca de Arquimedes

"Dê-me um lugar para me firmar e um ponto de apoio para minha alavanca que eu deslocarei a Terra".(Arquimedes, cientista grego do século III D.C.)

Será que Arquimedes era tão forte assim capaz de deslocar a Terra? Ou será que ele era muito esperto? Arquimedes, o braço direito do rei de Siracusa, era um grande inventor. Entre tantos outros artefatos deste grande físico, hoje vamos falar da alavanca.

Esquema de uma alavanca

Basicamente, uma alavanca é uma barra que pode girar em torno de um ponto de apoio, chamado de polo. O giro dessa barra é produzido pelo torque de uma força. Se forem produzidos torques iguais e em sentidos contrários nos dois lados da alavanca, ela fica em equilíbrio. E para igualar os torques, pode-se usar uma pequena força aplicada numa grande distância ou uma grande força aplicada numa pequena distância.

Funcionamento das alavancas

Veja um exemplo na imagem ao lado. Do lado onde está a carga, existe uma força chamada de força resistente, FR, e do outro lado, a força potente, FP. Se os dois braços da alavanca forem iguais, a alavanca se equilibra com FP = FR. Entretanto, se o braço de alavanca da força potente for o dobro do braço resistente, basta que FP = ½FR para equilibrar o sistema.

Esta foi a vantagem descoberta por Arquimedes. Se você escolher adequadamente o ponto de apoio da sua alavanca, poderá levantar um elefante, com pouca força. Apesar do exagero, a ideia é essa. E é muito boa!

Alavancas do corpo humano

Aliás, tão boa que a natureza usa bastante! No seu corpo mesmo existem muitas alavancas, já que existem muitas partes articuláveis. Na figura ao lado você pode ver o exemplo de três tipos alavancas diferentes.

Elas são classificadas conforme a posição do ponto de apoio em relação às forças aplicadas em três categorias:

  1. Interfixa (ponto de apoio entre FP e FR), como a lâmina de uma tesoura e o movimento do pescoço;
  2. Inter-resistente (FR entre o ponto de apoio e a FP), como um carrinho de mão ou movimento de ficar na ponta dos pés;
  3. Interpotente (FP entre o ponto de apoio e a FR), como uma pinça ou o movimento do antebraço.

Alavanca interpotente do braço

No movimento do antebraço, por exemplo, a força potente é feita pelo bíceps e o polo está no cotovelo. Neste caso, o braço de alavanca potente é oito ou dez vezes menor que o braço de resistência. Assim, uma pessoa que se colocasse em pé, com os cotovelos dispostos ao longo do corpo e os antebraços na horizontal, tendo em cada mão um peso de 20 N, submeteria seus dois bíceps a forças de 200 N.

É baseado neste conhecimento que os professores de Educação Física usam esse exercício para desenvolver os bíceps de seus alunos! Da mesma forma, os fisioterapeutas e ortopedistas usam estas informações para tratar problemas nas articulações de seus pacientes.