LE MACCHINE SEMPLICI. LA LEVA: APPLICAZIONI IN MECCANICA. Prima di parlare della leva è necessario capire cos’è una macchina semplice. Tale nome è attribuito a tutte quelle macchine, sfruttate dall’uomo fin dall’antichità, che non sono divisibili in macchine elementari; esse sono in grado, in generale, di diminuire gli sforzi nel compiere una determinata azione (alzare pesi, tagliare materiali, ecc…). In tutte le macchine semplici si può calcolare quello che si chiama guadagno meccanico, definito come:
Dove Fr è la forza resistente, Fm la forza meccanica imposta.
- Per ε > 1 abbiamo una leva vantaggiosa;
- Per ε < 1 abbiamo una leva svantaggiosa;
- Per ε = 1 la leva è indifferente.
La leva è una macchina semplice che sfrutta il principio di equilibrio dei momenti (rivedi appunti in merito). Si compone di un asta rigida e un punto fisso su cui può ruotare, detto fulcro. Il fulcro divide l’asta in due parti dette ognuna braccio, su uno dei due si deve applicare la forza motrice per equiparare quella resistente applicata all’altro braccio.
Oltre alla divisione fatta prima, si possono distinguere:
1. Leve di 1° genere, dove il fulcro è posto tra le due forze, esse sono: indifferenti se il braccio della forza resistente (br) è uguale a quello della forza motrice (bm); vantaggiose se il braccio della forza motrice è più grande di quello della forza resistente; svantaggiose se il braccio della forza motrice è più piccolo di quello della forza resistente.
2. Leve di 2° genere, dove la forza resistente è tra il fulcro e la forza motrice: in questo caso sono sempre vantaggiose.
3. Leve di 3° genere, dove la forza motrice è tra il fulcro e la forza resistente: sono sempre svantaggiose.
Facciamo qualche esempio dove utilizziamo questa macchina semplice:
- Le forbici o la carrucola fissa sono un tipici esempi di leve del 1° tipo
- Lo schiaccia noci è una leva del 2°tipo
- Il prendi ghiaccio è una leva del 3° tipo
Questi sono solo alcuni esempi di leve, ma ne utilizziamo tantissime ogni giorno.
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