La leva di 1° Genere, 2° Genere e 3° Genere


Pubblicato da Raffo in Fisica

La leva è la più antica macchina semplice usata dall’uomo. Il fisico Archimede, osservando questa macchina, sembra abbia pronunciato la seguente frase: “datemi una leva e solleverò il mondo”, che ha un fondo di verità, perché con l’aiuto di una leva, si può moltiplicare la forza impiegata.
La leva è costituita da un’asta rigida che ruota attorno a un punto fisso chiamato fulcro (F) o punto di appoggio. Sulla leva agiscono due forze, la resistenza (FR) e la potenza (P) o forza motrice (FM).

La distanza tra le due forze e il fulcro viene chiamata braccio. Più il braccio è lungo più l’effetto della forza aumenta: conviene quindi parlare di momento della forza che è il prodotto dell’intensità della forza per la lunghezza del suo braccio. Se il braccio della forza motrice è più lungo del braccio della forza resistente la forza motrice impiegata per compiere il lavoro è minore della resistenza e in questo caso si dice che la leva è vantaggiosa. Nel caso contrario, la forza motrice impiegata è maggiore della resistenza e la leva si dice svantaggiosa. Nel caso in cui il braccio della forza resistente è uguale al braccio della forza motrice , la leva è in equilibrio e si dice indifferente. A seconda della posizione del fulcro rispetto alle due forze (FR e FM) abbiamo leve di 1°, 2°, e 3° genere.

Leva di 1° genere.

Nella leva di 1° genere il fulcro si trova tra le due forze: avremo quindi leve di 1° genere vantaggiose, se il braccio della forza motrice è maggiore del braccio della resistenza e svantaggiose nel caso contrario. Ma stiamo ben attenti: anche la leva svantaggiosa ha una sua utilità. Osserviamo un paio di forbici, si tratta di una leva doppia di I genere formata dall’unione di due leve. Lo snodo al centro è il fulcro; sull’impugnatura agisce la nostra mano, la forza motrice; al lato opposto, tra le lame, collochiamo l’oggetto da tagliare, la forza resistente.

Se dobbiamo realizzare un taglio lungo e preciso, sceglieremo una forbice fornita di lame molto lunghe, una leva svantaggiosa quindi, con il braccio della resistenza maggiore del braccio della forza motrice. Dovremo usare un po’ più di forza ma è irrilevante, considerata la bassa intensità della resistenza opposta al taglio, ad esempio da un foglio di carta, in compenso otterremo un lavoro di grande precisione.

Leva di 2° genere.

Nella leva di 2° genere la resistenza è posta tra il fulcro, collocato a una estremità, e la potenza, posta all’altra estremità. Questa leva è sempre vantaggiosa perché il braccio della potenza corrisponde all’intera lunghezza della leva, mentre il braccio della resistenza è solo una parte di essa. Su questo principio si realizzano macchine che consentono di sfruttare proprio la caratteristica di questa leva sempre vantaggiosa, in modo da poter realizzare il lavoro desiderato con uno sforzo ridotto. Lo schiaccianoci e la carriola sono leve di 2° genere, che ci consentono di schiacciare una noce o di trasportare carichi pesanti, lavori che non saremmo in grado di fare con la semplice forza delle mani o che ci richiederebbero un grande sforzo.

Leva di 3° genere.

Nella leva di 3° genere la forza motrice si trova tra il fulcro, collocato a una estremità della leva, e la resistenza, posta all’altra estremità. Questa leva è sempre svantaggiosa, perché il braccio della resistenza è l’intera lunghezza della leva, mentre il braccio della potenza è solo una parte di essa. Questo tipo di leva è impiegata per costruire macchine destinate a compiere lavori di precisione su oggetti di poco peso, per cui il dover applicare una forza muscolare maggiore non comporta alcun problema. Le pinzette sono un esempio di leva di 3° genere; esse ci consentono di afferrare in modo preciso e sicuro piccoli oggetti: un francobollo, gli ingranaggi di un orologio o semplicemente un cubetto di ghiaccio.

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Autore

Raffo

Raffo

Ciao a tutti, mi chiamo Raffaele Cocomazzi e sono un Blogger, nonché il cofondatore di BMScience. Sono appassionato della Scienza, Medicina, Chimica e Tecnologia, amante dello Sport ed esperto musicista. Diplomato presso l'ISIS "Luigi Di Maggio" di San Giovanni Rotondo (FG) con opzione Biotecnologie Sanitarie e studente di medicina presso l'Università degli Studi di Foggia. Se ti piacciono i miei contenuti lascia un commento ed aiutaci a diffonderli. Per contattarmi o maggiori informazioni seguimi su: Twitter o Facebook.




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