Arquimedes (287a.C a.c.)

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1 COMO ARQUIMEDES MOVEU O MUNDO: A INVENÇÃO DA ALAVANCA Autores: Gabriel Fantin, Gustavo Volpato e Pedro Couto 6º ano A Parecerista: Eduardo Vale Bom Orientadora: Prof.ª Dr;ª Fabiana Gasparin Arquimedes (287a.C a.c.) Alavanca Matemático, engenheiro, físico, inventor e astrônomo grego. Estudou em Alexandria e fez grandes descobertas e invenções: parafuso, roldana e rodas dentadas. Determinou o princípio da hidrostática, chamado de Princípio de Arquimedes. Inventou a alavanca. A alavanca é uma máquina simples que tem a função de facilitar a execução de um trabalho. Pode ser de três tipos: interfixa, interresistente ou interpotente. Dai-me um ponto de apoio e levantarei o mundo. Foi com essa frase que o inventor grego Arquimedes provou que, sim, com sua descoberta ele poderia levantar objetos que antes nunca seriam erguidos pelo homem. 1

2 Quando precisou lançar ao mar uma nau de quatro mil toneladas, Arquimedes teve a ideia de utilizar várias roldanas e calculou um ponto de apoio perfeitamente e, com isso, conseguiu com que uma pressão insignificante erguesse um peso maior em toneladas! Com isso, definiu o princípio do funcionamento das alavancas no século III a.c. Por definição, as alavancas são um tipo de máquinas simples, constituindo um objeto rígido que pode girar sobre um ponto de apoio usado como ponto fixo, com a finalidade de multiplicar a força que pode ser aplicada sobre outro objeto, o que também pode ser chamado de vantagem mecânica. O princípio da força de uma alavanca pode também ser analisado usando as leis de Newton. A Figura 1 apresenta o modelo de alavanca proposto por Arquimedes. Figura 1. O ponto de apoio permite que a força potente levante a carga elementos: Assim, pode-se considerar que a alavanca é constituída por três PA Ponto de apoio: ponto ao redor do qual a alavanca pode girar. FR Força resistente: peso do objeto que se pretende movimentar. FP Força potente: exercida com o objetivo de mover o objeto. Arquimedes também observou que a força aplicada a uma das extremidades da alavanca, na tentativa de mover um objeto na outra 2

3 extremidade, é inversamente proporcional à distância do ponto de apoio. Isso quer dizer que quanto mais distante a extremidade estiver do ponto de apoio, menor será a força necessária para mover o objeto. A esta propriedade dá-se o nome de torque que é a tendência que algo tem para girar. Ao tentar fechar uma porta, é muito mais difícil empurrar perto da dobradiça, que é o ponto de apoio, pois a força aplicada está muito perto desse apoio e isso diminui o torque. Há diferentes tipos de alavancas que podem ser usadas para alterar a direção de uma força, aplicar uma força à distância, aumentar uma força ou um movimento. São eles: ALAVANCA INTERFIXA: quando o ponto de apoio está situado entre pontos da aplicação da força. O exemplo para ilustrar esse tipo de alavanca é a gangorra. ALAVANCA INTER-RESISTENTE: a força resistente está entre o ponto de apoio e a força potente. O exemplo para ilustrar esse tipo de alavanca é o abridor de garrafa. ALAVANCA INTER-POTENTE: nesse tipo de alavanca a força potente está entre o ponto de apoio a força resistente. O exemplo para ilustrar esse tipo de alavanca é o cortador de unhas. A Figura 2 esquematiza os tipos de alavancas, de acordo com a localização do ponto de apoio. Figura 2. Tipos de alavancas As alavancas, assim como todas as máquinas, têm como função principal facilitar o trabalho humano. Hoje, observa-se a aplicação de teoria das alavancas em vários objetos: tesouras, gangorras, aparelhos de academia, entre outros. Além de ser encontradas em objetos do cotidiano, seu princípio também se aplica ao corpo humano. Ao levantar um objeto com um dos braços 3

4 (potência), o corpo faz o papel de alavanca para esse objeto (resistência), sendo o cotovelo o ponto de apoio. A Figura 3 ilustra vários objetos e movimentos corporais que se utilizam do princípio da alavanca. Figura 3. Objetos e partes do corpo em que se aplica o princípio das alavancas Não há dúvidas da genialidade de Arquimedes. Várias foram as suas invenções que contribuíram para o avanço da humanidade. As alavancas constituem-se uma descoberta simples, mas fundamental para compreendermos o mecanismo dos movimentos. Referências mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/uso-das-proporcoes-na-teoriaalavancas.htm parquedaciencia.blogspot.com/2014/12/torque-e-as-alavancas-dearquimedes.html caldeiradigital.wordpress.com/2011/06/28/arquimedes-e-as-alavancas/ brasilescola.uol.com.br/fisica/alavanca.htm matbiografia.blogspot.com/2011/11/blog-post.html Proposta de Releitura: 4

5 Construiremos uma estrutura com um ponto de apoio contendo uma barra em cima e em uma das extremidades haverá uma garra, que se movimentará por meio de um fio. Como objetivo, a garra deverá coletar, suspender e locomover objetos, de acordo com seu tamanho. 5