Le leve
Secondo la leggenda Archimede, matematico e fisico siracusano vissuto nel III secolo a.C., avrebbe detto: “datemi una leva e vi solleverò il mondo“. In effetti, con l’aiuto di una leva, si può amplificare l’effetto della forza motrice per vincere una grande forza resistente.
Ma cos’è una leva? Quanti tipi di leve esistono?
Se può esserti utile, scarica lo schema sulle leve in formato pdf.
Le leve sono macchine semplici costituite da un’asta rigida che può ruotare intorno ad un punto fermo, detto fulcro. Generalmente servono a sollevare, spostare o rompere gli oggetti, compiendo un lavoro con uno sforzo minore o con maggiore precisione.
Il loro funzionamento si basa sull’applicazione di una forza motrice (o potenza) che aziona la leva (di solito rappresentata dall’azione umana), a cui si oppone una forza resistente (o resistenza).
Il braccio motore è la distanza della forza motrice dal fulcro, mentre il braccio resistente è la distanza della forza resistente dal fulcro.
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Esercitazioni sulle leve di secondo genere
Qui di seguito un gioco che simula il funzionamento di una leva di primo genere: Balancing act, con cui potrai esercitarti a fare diversi bilanciamenti.
Balancing act – Modalità Balance Lab. Domande per gli studenti:
- Ci sono più modi per bilanciare due oggetti con masse identiche? Quali?
- Prova a bilanciare due oggetti con masse diverse. Prova a descrivere almeno 2 diversi modi in cui sei riuscito a bilanciarli e disegnali sotto. Assicurati di etichettare le masse e la distanza di ciascuna massa dal fulcro (punto di rotazione).
- Prova a bilanciare una singola massa su un lato con altre due masse dall’altro. Prova a descrivere almeno 2 diversi modi in cui sei riuscito a bilanciarli e disegnali sotto. Assicurati di etichettare le masse e la distanza di ciascuna massa dal fulcro (punto di rotazione).
- Prova a prevedere cosa accade se si pongono una massa di 45 Kg a sinistra, ad 8 m dal fulcro, ed una massa di 60 kg a destra, a 4 m dal fulcro. Motiva la risposta.
- Trova la massa di un oggetto misterioso, spiegando come sei riuscito a determinarla
Fai qualche esperimento… trova i dati mancanti
Equilibrio di una leva
Fai qualche esperimento… trova i dati mancanti
Prova a trovare l’equazione di equilibrio di una leva con 3 carichi
Equilibrio di una leva con tre carichi
Se può esserti utile, scarica lo schema sulle leve in formato pdf.
LA_LEVA schema tecnologiaduepuntozero
Le leve
Le leve sono macchine semplici costituite da un’asta rigida che può ruotare intorno ad un punto fermo, detto fulcro. Generalmente servono a sollevare, spostare o rompere gli oggetti, compiendo un lavoro con uno sforzo minore o con maggiore precisione.
Il loro funzionamento si basa sull’applicazione di una forza motrice (o potenza) che aziona la leva (di solito rappresentata dall’azione umana), a cui si oppone una forza resistente (o resistenza).
Il braccio motore è la distanza della forza motrice dal fulcro, mentre il braccio resistente è la distanza della forza resistente dal fulcro.
Classificazione delle leve
A seconda della posizione della forza motrice e della forza resistente rispetto al fulcro, le leve possono essere classificate in leve di primo genere, di secondo genere e di terzo genere.
Le leve di 1° genere
Nelle leve di 1° genere, anche dette interfulcro, il fulcro si trova tra forza motrice e forza resistente. Sono vantaggiose se il braccio motore è maggiore del braccio resistente.
Le leve di 2° genere
Nelle leve di 2° genere, anche dette interrsistenti, la forza resistente si trova tra fulcro e forza motrice. Sono sempre vantaggiose, perché il braccio motore è sempre maggiore del braccio resistente, e quindi basta applicare una forza motrice minore rispetto forza resistente.
Le leve di 3° genere
Nelle leve di 3° genere, anche dette interpotenti, la forza resistente si trova tra fulcro e forza motrice. Sono sempre svantaggiose, perché il braccio motore è sempre minore del braccio resistente, e quindi occorre applicare una forza motrice maggiore rispetto forza resistente. Queste leve consentono di eseguire un lavoro con maggiore precisione.
Esercizi interattivi sulle leve
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Equilibrio delle leve
Nelle leve, ciò che determina l’equilibrio non sono solo le forze, ma anche la loro distanza dal fulcro. Infatti, si può sollevare un grande carico con un piccolo sforzo, se lo sforzo viene applicato a una distanza sufficientemente grande dal fulcro.
Una leva si trova in equilibrio se il momento della forza motrice, dato dal prodotto tra forza motrice e braccio motore, è uguale al momento della forza resistente, dato dal prodotto tra forza resistente e braccio resistente.
Traducendo in formule, posso scrivere l’equazione di equilibrio di una leva:
Approfondimento
Come approfondimento per accrescere il tuo vocabolario specifico di inglese, guarda questo breve e semplice video in inglese:
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