Entendendo alavancas e atrito

Toda alavanca tem três partes: o ponto de apoio (também chamado de fulcro), a carga e o ponto onde você empurra ou puxa. A distância do ponto de apoio até a carga é o braço da carga; a distância do ponto de apoio até a sua mão é o braço da força. Em equilíbrio: força vezes braço da força é igual a carga vezes braço da carga. Se o seu braço for quatro vezes mais longo que o braço da carga, em teoria você precisa de apenas um quarto da força.

Há um preço: a sua ponta da alavanca precisa percorrer uma distância quatro vezes maior que a da carga. O trabalho – força vezes distância – continua o mesmo, só é distribuído de outro jeito. Ou seja, uma alavanca nunca dá nada “de graça”. Mas ela permite trocar uma força que você não tem por uma distância que você consegue percorrer.

Alavancas estão em todo lugar: uma chave de fenda (ao abrir a tampa de uma lata de tinta), um alicate, um carrinho de mão, um abridor de garrafa, uma maçaneta, uma tesoura. No carrinho de mão, a carga fica entre a roda e os cabos; na gangorra, o ponto de apoio fica no meio. Numa pinça, você até aperta entre o ponto de apoio e a ponta – ali você não ganha vantagem de força, mas ganha precisão.

O atrito surge onde duas superfícies são pressionadas uma contra a outra. Mesmo superfícies que parecem lisas têm pequenas saliências que se prendem umas nas outras. Quanto mais forte as superfícies são pressionadas, maior o atrito. E ele depende do material: borracha em rocha seca agarra bem, metal no gelo quase nada.

Água, óleo, lama ou gelo agem como lubrificante entre as superfícies e reduzem muito o atrito. Isso vale tanto para solas de sapato quanto para nós ou para uma alavanca apoiada numa pedra. Quem acha que algo segura tão bem molhado quanto seco costuma ter uma desagradável surpresa.

O atrito é especialmente impressionante com cordas enroladas em uma árvore ou poste. Cada volta aumenta o atrito, e o efeito cresce muito rápido a cada volta a mais. Por isso você consegue segurar com uma só mão uma tração bem maior quando a corda dá várias voltas num poste. Os nós também só seguram pelo atrito entre partes da corda – por isso cordas lisas, rígidas ou molhadas seguram pior.

O ponto de apoio deve ficar o mais perto possível da carga e ser firme. Uma pedra que rola ou um solo mole em que a alavanca afunda estraga todo o cálculo. A própria alavanca precisa aguentar a força: um galho podre, fino ou rachado quebra justamente quando a carga já está no ar.

Os valores calculados só valem no caso ideal. Na realidade há perdas por atrito, a alavanca se curva, o chão cede. Por isso, alavancas improvisadas são difíceis de avaliar. Servem para soltar uma tampa emperrada, mover uma pedra leve ou esticar uma corda de barraca – não para levantar coisas pesadas.

Quem entende de alavancas e atrito também entende melhor muitas outras técnicas: por que um nó de tensão prende numa corda de barraca, por que uma chave mais longa solta mais facilmente uma porca apertada (e também pode danificar roscas ou válvulas) e por que sapatos com a sola gasta escorregam em rocha molhada.

Se uma pessoa estiver presa sob uma carga, um veículo ou escombros, ligue imediatamente para o número de emergência local (112 na UE). Levantar cargas assim é tarefa para os serviços de resgate, que têm equipamento adequado e sabem como travar uma carga para que ela não volte a deslizar. Uma alavanca improvisada que escorrega ou quebra pode piorar a situação.

Mesmo com cargas menores: nunca ponha as mãos ou os pés debaixo ou atrás de uma carga levantada. Mantenha os pés fora da zona em que a carga cairia e fora da direção para a qual a alavanca poderia saltar de volta. Alavancas e sistemas de cordas nunca são usados para prender ou levantar pessoas.

Você pode sentir as alavancas com segurança na mesa da cozinha. Coloque uma régua sobre um lápis como ponto de apoio, ponha um pequeno peso, como uma xícara, em uma das pontas e pressione a outra com um dedo. Aproxime o lápis da xícara e afaste-o, e sinta como a força necessária muda.

Dá para experimentar o atrito com um pedaço de barbante e uma perna de cadeira: pendure uma sacola leve em uma ponta, enrole o barbante uma, duas, três vezes na perna da cadeira e segure a outra ponta. Você vai notar quanto menos força precisa a cada volta. Faça o mesmo com um barbante molhado.

Pequenos experimentos como esses ajudam mais do que qualquer fórmula. Depois de sentir como o atrito age com força e com que facilidade um ponto de apoio escorrega, você avalia as situações ao ar livre de forma mais realista.