Como jogar Laboratório de alavancas
- Escolha uma alavanca e leia no cartão o tipo, a carga W e os braços.
- Ache o ponto de apoio, a carga e a força, e meça os dois braços a partir do ponto de apoio.
- Use a lei da alavanca, F·d_e = W·d_l, para achar a força, o lugar do apoio ou o braço de potência, e toque em Empurrar.
- Observe o medidor: a carga sobe no instante em que o torque da força chega à linha.
Como uma alavanca multiplica a força?
Uma alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo, o ponto de apoio. Uma carga W age sobre ela no braço de resistência d_l, e você empurra com uma força potente F no braço de potência d_e. A alavanca se equilibra quando os torques em relação ao apoio são iguais: F·d_e = W·d_l. Assim, F = W·d_l ÷ d_e, e a vantagem mecânica é W ÷ F = d_e ÷ d_l. Numa alavanca interfixa, como um pé de cabra, uma tesoura ou uma gangorra, o apoio fica entre a força e a carga. Numa inter-resistente, como um carrinho de mão ou um quebra-nozes, a carga fica entre o apoio e a força, então a vantagem é sempre maior que 1. Numa interpotente, como o antebraço, uma pinça ou uma vara de pescar, a força fica entre o apoio e a carga, então a vantagem é menor que 1: você empurra mais forte que a carga, mas a carga se move mais longe e mais rápido.
Um modelo de aprendizagem focado
A alavanca é leve e rígida, e toda força age perpendicular a ela. A força cresce de forma constante a partir de zero durante 2 s; a carga sobe exatamente quando F·d_e atinge W·d_l, calculado de forma exata, e um torque a menos de 0,05% conta. Depois a alavanca gira 8° em 1 s com a força mantida, então a carga sobe d_l·sen θ enquanto sua mão se move d_e·sen θ. Roda em tempo real.