O EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO, A ALAVANCA INTERFIXA.

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O EQUILÍBRIO DO CORPO RÍGIDO, A ALAVANCA INTERFIXA.
03 de Agosto de 2018
LICENCIATURA EM FÍSICA
Lidiane Neri Pereira / Cleuza Ferreira de Souza 
 
INTRODUÇÃO 
As alavancas são um tipo de máquina simples utilizadas para multiplicar a forca aplicada sobre um objeto. São constituídas por uma barra rígida que pode girar sobre um ponto de apoio, existem vários tios de alavancas. A alavanca interfixa: quando um ponto de apoio, estiver situado entre a força potente e a força resistente. 
A condição para que um corpo esteja em equilíbrio translacional é de que a força resultante externa seja nula (não há variação do momento linear). Entretanto um corpo pode estar em equilíbrio translacional, e mesmo assim estar em movimento de rotação. Ou seja, para que possamos dizer que um corpo está totalmente equilibrado, devemos analisar se não existe o movimento de rotação ou se o momento angular é constante. A condição para que um corpo esteja em equilíbrio de rotação é de que o torque resultante externo seja nulo (não há variação do momento angular). 
 Para a projeção de um prédio, por exemplo, os engenheiros se preocupam com o equilíbrio estático deste, pois, não desejamos que o concreto, as vigas ou o material utilizado se movimentem ou se rompam. Neste experimento buscamos compreender conceitos e aplicações acerca da alavanca interfixa, que de forma simples pode ser definida como o tipo de alavanca em que o ponto de apoio (ponto fixo) está entre as forças potente e resistente. Ou seja, o ponto de apoio está na parte interior do sistema. Um exemplo prático de alavanca interfixa é a tesoura. Podemos notar que aplicamos em uma das pontas uma força a fim de cortar algo, esta é a força potente ou motora. Na outra ponta existe uma força aplicada pelo está sendo cortado, força resistente. E entre essas duas forças existe um ponto fixo ou ponto de apoio.
 MATERIAL UTILIZADO: 
· 01 Painel metálico multifuncional; 
· 02 hastes acopláveis de 800 mm, diâmetro de 12,7 mm e rosca M5; 
· 01 Tripé delta Max com sapatas niveladoras antiderrapantes; 
· 02 dinamômetros de fixação magnética com escala de 0 a 2N. 
· 03 fios de poliamida de 0,13 m com anéis; 
· 01 gancho de engate rápido; 
· 01 massa acoplável auxiliar (disco fino); 
· 07 massas acopláveis com peso de 0,5 N(~50 gf); 
· 01 alavanca interfixa com sistema para ponto de apoio; 
· 02 conjuntos de retenção M3 destinados a diversas sustentações. 
 
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO; OBSERVAÇÕES; MEDIDAS E RESULTADOS: 
Este experimento consiste em inserir uma barra rígida milimétrica semelhante a uma régua realizando a função de uma alavanca interfixa. Ou seja, colocamos o ponto fixo entre a força potente e a força resistente. Para imprimir estas forças foram utilizados dois dinamômetros que aplicavam forças numa mesma linha de ação, entretanto em sentidos contrários e uma carga. O objetivo do experimento é fazer uma análise em relação ao equilíbrio de rotação de um corpo rígido, por meio do estudo da relação entre a força e o braço da força. 
Inicialmente medimos a massa da carga, e determinamos o seu peso (P = 1,537N). Logo após estabelecemos um valor referencial de equilíbrio inicial, por meio da movimentação do dinamômetro superior até que se estabelecesse o equilíbrio da alavanca (0,58N). A partir daí já pôde se compreender um pouco a relação entre a distância do eixo de rotação e a força necessária para rotacionar a alavanca, apoiando o dedo sobre a alavanca e deslizando-o sobre a mesma. 
Daí pôde-se perceber que à medida que aumentamos o braço da alavanca o valor da força motora necessária para equilibrá-la diminui. Logo após estas considerações, conectamos o outro dinamômetro por baixo da alavanca, como mostrado na figura acima, de modo que ficasse alinhado com o primeiro (na marca 250 mm). Este foi o responsável aplicar e medir a força motora. 
Colocou-se a carga na outra extremidade da alavanca de forma, portanto foi preciso movimentar o dinamômetro inferior para que a alavanca se equilibrasse novamente. Com isso podemos comparar o valor da força resistente (carga) com o valor da força motora aplicada na alavanca (Força motora = 0,52 N). Utilizando o mesmo conjunto de pesos como carga, aplicamos a força resistente no ponto 50 mm à esquerda do ponto de apoio. Devido a movimentação da carga o dinamômetro indicou um novo valor (força motora), pôde-se notar que este valor era menor (0,22 N). A partir das observações feitas, e resultados obtidos, analisamos os resultados comparando-os com um teorema conhecido como teorema de Varignon que pode ser enunciado da seguinte maneira: 
“Num corpo extenso rígido sujeito a ação de várias forças coplanares, o momento resultante em relação a um eixo perpendicular a um ponto qualquer do plano é igual à soma dos momentos das componentes em relação ao mesmo eixo”. 
O experimento nos deu um resultado satisfatório, uma vez que, com ele podemos compreender melhor acerca do conceito de torque, e conseguimos comprovar experimentalmente o teorema citado acima. 
Portanto, pode-se perceber que este experimento descreve muito bem o comportamento das alavancas, além de ser um ótimo método para explicar o torque, já que sua demonstração é mais simples do que sua definição. Pôde-se por meio deste experimento compreender o que é na prática uma alavanca interfixa. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: Gravitação, ondas e Termodinâmica. Rio de Janeiro: Ed. LTC, 2009. 
RAMOS, Luiz Antônio Macedo. Roteiro de aula prática 1032.035 AF.