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Lei da Alavanca

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>Modelo

ID:(1457, 0)



Mecanismos

Iframe

>Top



Código
Conceito

Mecanismos

ID:(15845, 0)



Princípio da lei da alavanca

Descrição

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Uma vez que o torque gerado pela força gravitacional e pelo braço da alavanca é

$ T = r F $



em cada lado da balança, no caso de equilíbrio, ele deve se anular para que haja equilíbrio:



Se assumirmos que de um lado temos la força 1 ($F_1$) e la força de distância - veio (braço) 1 ($d_1$), e do outro lado la força 2 ($F_2$) e la força de distância - veio (braço) 2 ($d_2$), podemos estabelecer a chamada lei da alavanca da seguinte forma:

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $




$$

ID:(15847, 0)



Modelo

Top

>Top



Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$g$
g
Aceleração gravitacional
m/s^2
$F_1$
F_1
Força 1
N
$F_2$
F_2
Força 2
N
$d_1$
d_1
Força de distância - veio (braço) 1
m
$d_2$
d_2
Força de distância - veio (braço) 2
m
$m_1$
m_1
Massa 1
kg
$m_2$
m_2
Massa 2
kg
$T_1$
T_1
Torque 1
N m
$T_2$
T_2
Torque 2
N m

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS

Cálculos


Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado




Equações

#
Equação

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

d_1 * F_1 = d_2 * F_2


$ F_1 = m_1 g $

F_g = m_g * g


$ F_2 = m_2 g $

F_g = m_g * g


$ T_1 = d_1 F_1 $

T = r * F


$ T_2 = d_2 F_2 $

T = r * F

ID:(15846, 0)



Lei da Alavanca

Equação

>Top, >Modelo


Se uma barra montada em um ponto que atua como eixo for submetida a la força 1 ($F_1$) em la força de distância - veio (braço) 1 ($d_1$) do eixo, gerando um torque $T_1$, e a la força 2 ($F_2$) em la força de distância - veio (braço) 2 ($d_2$) do eixo, gerando um torque $T_2$, ela estará em equilíbrio se ambos os torques forem iguais. Portanto, o equilíbrio corresponde à chamada lei da alavanca, expressa como:

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

$F_1$
Força 1
$N$
6140
$F_2$
Força 2
$N$
6141
$d_1$
Força de distância - veio (braço) 1
$m$
6138
$d_2$
Força de distância - veio (braço) 2
$m$
6139

No caso de uma balança, atua sobre cada braço uma força gravitacional que gera um torque

$ T = r F $



Se o comprimento dos braços for $d_i$ e as forças forem $F_i$ com $i=1,2$, a condição de equilíbrio exige que a soma dos torques seja zero:

$\displaystyle\sum_i \vec{T}_i=0$



Portanto, considerando que o sinal de cada torque depende da direção em que está induzindo a rotação,

$d_1F_1-d_2F_2=0$



o que resulta em

$ d_1 F_1 = d_2 F_2 $

.

ID:(3250, 0)



Torque simples - relação de força (1)

Equação

>Top, >Modelo


Dado que a relação entre o momento angular e o torque é

$ L = r p $



sua derivada temporal nos leva à relação do torque

$ T_1 = d_1 F_1 $

$ T = r F $

$F$
$F_1$
Força 1
$N$
6140
$r$
$d_1$
Força de distância - veio (braço) 1
$m$
6138
$T$
$T_1$
Torque 1
$N m$
10410

A rotação do corpo ocorre em torno de um eixo na direção do torque, que passa pelo centro de massa.

ID:(4431, 1)



Torque simples - relação de força (2)

Equação

>Top, >Modelo


Dado que a relação entre o momento angular e o torque é

$ L = r p $



sua derivada temporal nos leva à relação do torque

$ T_2 = d_2 F_2 $

$ T = r F $

$F$
$F_2$
Força 2
$N$
6141
$r$
$d_2$
Força de distância - veio (braço) 2
$m$
6139
$T$
$T_2$
Torque 2
$N m$
10411

A rotação do corpo ocorre em torno de um eixo na direção do torque, que passa pelo centro de massa.

ID:(4431, 2)



Força gravitacional (1)

Equação

>Top, >Modelo


La força gravitacional ($F_g$) baseia-se em la massa gravitacional ($m_g$) do objeto e em uma constante que reflete a intensidade da gravidade na superfície do planeta. Esta última é identificada por la aceleração gravitacional ($g$), que é igual a $9.8 m/s^2$.

Consequentemente, conclui-se que:

$ F_1 = m_1 g $

$ F_g = m_g g $

$g$
Aceleração gravitacional
9.8
$m/s^2$
5310
$F_g$
$F_1$
Força 1
$N$
6140
$m_g$
$m_1$
Massa 1
$kg$
10412

ID:(3241, 1)



Força gravitacional (2)

Equação

>Top, >Modelo


La força gravitacional ($F_g$) baseia-se em la massa gravitacional ($m_g$) do objeto e em uma constante que reflete a intensidade da gravidade na superfície do planeta. Esta última é identificada por la aceleração gravitacional ($g$), que é igual a $9.8 m/s^2$.

Consequentemente, conclui-se que:

$ F_2 = m_2 g $

$ F_g = m_g g $

$g$
Aceleração gravitacional
9.8
$m/s^2$
5310
$F_g$
$F_2$
Força 2
$N$
6141
$m_g$
$m_2$
Massa 2
$kg$
10413

ID:(3241, 2)