As alavancas do Corpo Humano

Na física, a alavanca é um objeto rígido que é usado com um ponto fixo apropriado (fulcro) para multiplicar a força mecânica que pode ser aplicada a um outro objeto (resistência). Isto é denominado também vantagem mecânica, e é um exemplo do princípio dos momentos. O princípio da força de alavanca pode também ser analisado usando as leis de Newton. A força aplicada em pontos de extremidade da alavanca é proporcional à relação do comprimento do braço de alavanca medido entre o fulcro e o ponto da aplicação da força aplicada em cada extremidade da alavanca.

A equação fundamental das alavancas é: onde:

    

                     Fp é a força potente;                                 Fr é a força resistente;

                     BP é o braço potente; e                            BR é o braço resistente.

Podem ser classificadas em:

Inter-fixa ou de primeira classe - onde o ponto

 fixo fica entre a força resistente (F1) e a força potente (F2)

Exemplos: Articulação, cabeça, atlanto

 axial e tornozelo.

   A alavanca interfixa, onde o ponto de apoio é na vértebra, que funciona para manutenção do corpo ereto, e no exemplo na mmc, ou seja, o ponto de apoio A a está na coluna vertebral, as forças resistentes R1 e R2 nos músculos abdominais e nos braços e força potente P, nos músculos da nádega.

O braço oferece, simultaneamente, exemplos de alavancas interfixas e interpotentes. O antebraço é estendido pela distensão do músculo tríceps, e retraído pela contração do bíceps. Considerando em ambos os casos que o ponto de aplicação de resistência está na mão e que o fulcro é constituído pelo cotovelo, o movimento de tensão do braço pode ser explicado como o de uma alavanca interfixa (na medida em que a mão e a junção do tríceps ao antebraço se situam em lados opostos com relação ao cotovelo).

 

A mandíbula funciona como uma alavanca tipo interpotente onde F= fulcro; E= força aplicada; R= área de resistência. Quanto mais próximas do fulcro, mais intensas são as forças desenvolvidas.

O conjunto formado pelo músculo gastrocnêmico da perna (a potência), pelo calcanhar (o fulcro) e pelo pé (a resistência) constitui outro exemplo de alavanca interfixa.

  Interpotente ou de terceira classe - onde a força

  potente (F₂) está entre a força resistente (F₁) e o ponto fixo:
Exemplo: Pinça, cotovelo, ombro e tronco

No movimento do antebraço, por exemplo, a força potente é feita pelo bíceps e o polo está no cotovelo. Neste caso, o braço de alavanca potente é oito ou dez vezes menor que o braço de resistência. Assim, uma pessoa que se colocasse em pé, com os cotovelos dispostos ao longo do corpo e os antebraços na horizontal, tendo em cada mão um peso de 20 N, submeteria seus dois bíceps a forças de 200 N. 

   A força é encontra-se entre o ponto de apoio e a resistência.

     Inter-resistente ou de segunda classe - onde a

     força resistente (F₁) está entre a força potente

     (F2) ponto fixo:

     Exemplo: Pé

A resistência situa-se entre o ponto de apoio e a força. Produz > força e pouca velocidade.