Leve

Le leve sono dei “mezzi” grazie ai quali possiamo compiere dei movimenti usando una quantità maggiore o minore di forza.

Vi sono 3 tipi di leve: leva di primo,secondo e terzo genere.

Quando parliamo di leve dobbiamo ricordare 5 nomi fondamentali: potenza, resistenza, fulcro, braccio e momento della forza. P è la potenza o anche forza motrice, R è la resistenza o anche forza resistente, F è il Fulcro. Il braccio è la distanza fra potenza e resistenza dal fulcro.

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Nelle leve di primo genere il fulcro si trova tra le due forze.

Esse possono essere sia vantaggiose che svantaggiose che indifferenti. Perchè? Perchè a parità di forza impressa, tutto dipende dalla lunghezza dei bracci. Se il braccio della potenza è più lungo di quello della resistenza, essa sarà vantaggiosa, in caso contrario svantaggiosa. Se i due bracci sono uguali, essa sarà indifferente.

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Nelle leve di secondo genere la resistenza è tra fulcro e potenza;

Esse sono sempre vantaggiose. Infatti a parità di forza impressa, il braccio della forza motrice è sempre maggiore di quello della forza resistente.

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Nelle leve di terzo genere la potenza è tra fulcro e resistenza.

Esse sono sempre svantaggiose: il braccio della motrice è sempre più corto di quello della forza resistente.

E le formule?
Più che parlare di formule, scriviamo un’ equazione: affinchè la leva sia in equilibrio il momento della forza motrice deve essere uguale a quello della forza resistente quindi:
Mm = Mr

Ma noi sappiamo (o se non lo sappiamo lo impariamo ora) che il momento di una forza è dato dal prodotto della forza stessa per il suo braccio, si avrà quindi l’equazione:
Fr * br = Fm * bm

che si può anche scrivere:
Fm : Fr = br : bm

dove F è la forza (le lettere M e R ci dicono se si tratta di forza Motrice o Resistente) e b è il suo braccio (anche qui le lettere M e R indicano il braccio di quale forza stiamo parlando).

Esercizio svolto

In una leva di II genere di lunghezza 153 cm, la differenza fra i bracci misura 68 cm. Se la somma delle forze applicate misura 56 kg, calcolare tutti gli elementi della leva.

i dati che abbiamo sono:
l=153cm (questo nella leva di secondo genere rappresenta il braccio della potenza)
sappiamo anche che il braccio resistente è più corto del braccio motore di 68 cm. Possiamo così ricavarci il braccio resistente facendo 153 – 68 = 85 cm.
Ora impiantiamo un sistema, la prima uguaglianza da inserire sarà:
Fm : Fr = br : bm;
la seconda:
Fm + Fr = 56
risolvendo in parte il sistema avremo le equazioni:
Fm = 0,56 Fr
e, di conseguenza:
0,56 Fr + Fr = 56
al termine di tutti i calcoli del sistema arriveremo ai risultati:
Fr = 35,9 kg e Fm = 20,1 kg
i risultati sono approssimati, naturalmente.

 

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