Leve in Fisica

Le leve in fisica sono definite macchine semplici così come il piano inclinato.

Definizione di leve in fisica

Sono definite macchine semplici perché non richiedono l’uso di un motore: basta infatti un qualsiasi dispositivo adatto a vincere una forza (detta resistenza) con la forza muscolare dell’uomo (detta potenza).

Leve in Fisica

Il fulcro significato

La leva può essere rappresentata da un’asta rigida libera di ruotare intorno a un punto fisso, detto fulcro.

Leve in Fisica

A un’estremità dell’asta è applicata la forza da vincere, la resistenza (R), e all’altra la forza adatta a vincere la resistenza, la potenza (P).

La distanza della resistenza dal fulcro della leva è il braccio della resistenza (br); la distanza della potenza dal fulcro della leva è il braccio della potenza (bp).

Legge di equilibrio delle leve

Una leva è in equilibrio se il prodotto della potenza per il proprio braccio è uguale al prodotto della resistenza per il proprio braccio, ovvero se potenza e resistenza sono inversamente proporzionali ai rispettivi bracci:

P · bp = R · br

ovvero:

P : R = br : bp

Leva vantaggiosa

Ora sappiamo che potenza e resistenza sono inversamente proporzionali ai rispettivi bracci; ciò ci permette di rispondere alla seguente domanda: l’uso delle leve è sempre vantaggioso?

La leva si dice vantaggiosa quando il braccio della potenza è maggiore del braccio della resistenza. In questo caso, infatti, per vincere una certa resistenza basta applicare una potenza di intensità minore.

bp > br → leva vantaggiosa

Leva svantaggiosa

La leva si dice svantaggiosa quando il braccio della potenza è minore del braccio della resistenza. In questo caso, infatti, per vincere una certa resistenza bisogna applicare una potenza di intensità maggiore.

bp < br → leva svantaggiosa

Leva indifferente

La leva si dice indifferente quando il braccio della potenza è uguale al braccio della resistenza. In questo caso, infatti, per vincere una certa resistenza bisogna applicare una potenza di uguale intensità.

bp = br → leva indifferente

Tipi di leve in fisica

Le leve in fisica sono classificate di primo, secondo e terzo genere in base alla posizione del fulcro rispetto alla potenza e alla resisitenza.

Leve di primo genere

Una leva è di primo genere se il fulcro si trova tra la resistenza e la potenza.
Essa può essere vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente in base alla lunghezza dei bracci.

Leva di primo genere
Leva di primo genere

Esempi di leve di primo genere

Sono leve di primo genere l’altalena, le forbici, le tenaglie, la bilancia a due bracci, la stadera.

Leve di secondo genere

Una leva è di secondo genere se la resistenza si trova tra il fulcro e la potenza.
Essa è sempre vantaggiosa perché il braccio della potenza è sempre maggiore di quello della resistenza.

Leva di secondo genere
Leva di secondo genere

Esempi di leve di secondo genere

Sono leve di secondo genere lo schiaccianoci, l’apribottiglia, la taglierina, la carriola.

Leve di terzo genere

Una leva è di terzo genere se la potenza si trova tra il fulcro e la resistenza.
Essa è sempre svantaggiosa perché il braccio della potenza è sempre minore di quello della resistenza.

Leva di terzo genere
Leva di terzo genere

Esempi di leve di terzo genere

Sono leve di terzo genere le pinze, la scopa, la canna da pesca, le molle per il camino.