Alavancas
Introdução
Em geral
A alavanca[1][2] é uma máquina simples[3][4] cuja função é transmitir força e deslocamento "Deslocamento (vetor)"). É composto por uma barra rígida que pode girar livremente em torno de um ponto de apoio, denominado fulcro.[5].
Pode ser usado para amplificar a força mecânica aplicada a um objeto, para aumentar sua velocidade ou distância percorrida, em resposta à aplicação de uma força.
Nas alavancas simples existem três pontos de análise que devem ser considerados: a força aplicada, a reação (ou resistência) e o fulcro.
História
A invenção da alavanca e seu uso na vida cotidiana remonta aos tempos pré-históricos. O seu uso diário, na forma de cegonhas, está documentado desde o terceiro milénio a.C.. C.—em selos cilíndricos da Mesopotâmia—. O manuscrito sobrevivente mais antigo com uma menção à alavanca faz parte da coleção matemática de Papus de Alexandria,[6] uma obra em oito volumes que se estima ter sido escrita por volta do ano 340. Aparece a famosa citação de Arquimedes:.
A única nota histórica sobre a sua utilização deve-se a Plutarco, que na sua obra Vidas Paralelas () relata que Arquimedes, numa carta ao rei Hierão de Siracusa, de quem era grande amigo, afirmou que com uma dada força poderia mover qualquer peso e até se gabou de que se existisse outra Terra, indo até ela poderia mover esta. Hierão, surpreso, pediu a Arquimedes que fizesse uma demonstração.
Concordaram que o objeto a ser movimentado seria um navio da marinha do rei, pois Hierão acreditava que não poderia ser retirado do cais e levado ao dique seco sem a utilização de grande esforço e numerosos homens. Segundo Plutarco, depois de carregar o navio com muitos passageiros e com os porões cheios, Arquimedes sentou-se à distância e, puxando a corda, ergueu o navio sem grande esforço, tirando-o da água tão ereto e estável como se ainda estivesse no mar.
O manuscrito sobrevivente mais antigo, que menciona a alavanca, faz parte da Sinagoga ou Coleção Matemática de Papus de Alexandria, uma obra em oito volumes que se acredita ter sido escrita por volta do ano 340.[10] No volume VIII desta obra aparece a famosa citação de Arquimedes: “*Dê-me um ponto de apoio e moverei o mundo”.
Arquimedes é creditado com a primeira postulação matemática formal do princípio da alavanca. Os ensinamentos transmitidos pelo grego no volume I de sua obra “Sobre o Balanço dos Planos” foram utilizados sem variações durante séculos, até que alguém se aprofundou nas bases estabelecidas pelos estudos de Arquimedes. Neste trabalho são derivados os postulados do equilíbrio dos sólidos no plano e apresentadas diversas proposições aplicáveis. Neste caso, as proposições 6 e 7 referem-se à alavanca, onde normalmente se diz que se expressa a .