Este artigo explica o que são alavancas de terceiro grau (ou alavancas de terceira classe). Você encontrará assim as características das alavancas de terceiro grau, a fórmula deste tipo de alavanca e, por fim, um exercício resolvido passo a passo.
O que é uma alavanca de terceiro grau?
A alavanca do terceiro grau , ou alavanca do terceiro tipo , é a alavanca que exerce o esforço (ou potência) entre o ponto de apoio (ou fulcro) e a carga (ou resistência).
Ou seja, as alavancas de terceiro grau têm o fulcro em uma extremidade, a resistência na outra extremidade e a potência em algum lugar entre as duas extremidades da alavanca.
Por exemplo, varas de pescar, pinças e cortadores de unhas são alavancas de terceiro grau. Todos estes instrumentos são exemplos de alavancas de terceiro grau porque a força está entre o ponto de apoio e a resistência.
Partes de uma alavanca de terceiro grau
Depois de vermos a definição da alavanca de terceiro grau, os diferentes componentes deste tipo de alavanca são apresentados a seguir.
- Ponto de apoio ou fulcro (F) : é a parte da alavanca de terceiro grau sobre a qual permanece o mecanismo.
- Esforço ou potência (P) : é a força aplicada à alavanca para neutralizar a resistência em uma extremidade da alavanca.
- Carga ou resistência (R) : esta é a força que deve ser superada.
- Braço de força (BP) : é a distância entre a força e o fulcro.
- Braço de resistência (BR) : é a distância entre a resistência e o fulcro.
Características de uma alavanca de terceiro grau
A principal característica de uma alavanca de terceiro grau é que a potência está entre a resistência e o fulcro. Portanto, como a resistência estará sempre mais distante do fulcro do que a potência, nas alavancas de terceiro grau o braço de resistência é sempre maior que o braço de potência.
Portanto, o esforço necessário para compensar a resistência também é maior que a resistência. Então neste tipo de alavanca não há ganho mecânico, muito pelo contrário. É por isso que alavancas de terceiro grau são geralmente usadas para manipular objetos leves, caso contrário, uma força muito grande teria que ser aplicada.
Por outro lado, uma vantagem das alavancas de terceiro grau é que permitem obter um movimento de grande resistência com um movimento de pequena potência.
Fórmula de uma alavanca de terceiro grau
Para que uma alavanca de terceiro grau esteja em equilíbrio, a equação deve ser satisfeita: a potência vezes o braço de potência é igual à resistência vezes o braço de resistência.
A fórmula para uma alavanca de terceiro grau é, portanto, a seguinte:
Ouro:
-
é o poder (ou esforço).
-
é a arma do poder.
-
é a resistência (ou carga).
-
é o braço da resistência.
Exercício resolvido da alavanca do terceiro grau
Numa alavanca de terceiro grau, uma força equivalente a 60 N deve ser exercida para neutralizar uma resistência de 15 N localizada a 80 cm do fulcro. Calcule a que distância do fulcro a energia é aplicada.
Neste problema de alavanca de terceiro grau, somos solicitados a determinar o braço de potência. Então, para resolver o problema, precisamos aplicar a equação da alavancagem:
Substituímos os dados que conhecemos na equação:
E resolvemos a incógnita na equação:
A potência deve, portanto, ser aplicada a 20 cm do fulcro.