MACCHINE SEMPLICI: LE LEVE

Presentazione

macchine semplici: le leve

Una MACCHINA è uno strumento che ha la funzione di vincere una forza, la resistenza, applicando un'altra forza con caratteristiche diverse, chiamata POTENZA o FORZA MOTRICE. Essa si divide in due categorie: macchine semplici e composte.

indICE

Macchine semplici e composte

La leva

Macchine semplici: le leve

Quali sono i vantaggi?

Condizione di equilibrio di una leva: la legge

La legge della leva

Mappa riassuntiva

I generi di leve

•macchine semplici e composte

• Sono macchine semplici la leva, il verricello (impiegato per il traino), l'argano (per il sollevamento), il piano inclinato, la vite e il cuneo.
• Sono macchine composte il risultato della combinazione di più macchine semplici.

→Il cuneo: un esempio di macchina semplice

→Il tronchesino: un esempio di macchina composta

•La leva

La LEVA è una delle macchine più antiche create dall'uomo, è costituita da un'asta rigida rettilinea e omogenea che ruota attorno a un punto fisso chiamato FULCRO (F), sotto l'azione di due forze: la forza MOTRICE (P) e la forza RESISTENTE (R). Le distanze fra il fulcro e punti di applicazione delle due forze sono chiamate rispettivamente braccio di potenza e di resistenza. Un esempio di leva è l'altalena.

FULCRO (F)

RESISTENZA (R)

POTENZA O FORZA MOTRICE (P)

BRACCIO DELLA RESISTENZA (br)

BRACCIO DELLA POTENZA (bp)

•condizione di equilibrio di una leva: LA LEGGE

In una leva si raggiunge l'equilibrio quando il prodotto di una potenza (P) per il suo braccio (bp), momento della potenza, è uguale al prodotto della resistenza (R) per il suo braccio (br), momento della resistenza.

Che cosa significa?

Per capire ciò, si può fare un semplice esperimento con oggetti che usiamo quotidianamente, infatti possiamo costruire una leva per esempio con un righello, un temperamatite e delle monetine.

• Come prima cosa, appoggiamo il nostro righello su un tavolo e (in corrispondenza del suo punto medio) inseriamo sotto il temperamatite (che funge da fulcro). In questo modo la riga è in equilibrio.
• Successivamente prendiamo le monetine e posizioniamole (in parti uguali) alle estremità del righello; ci rendiamo conto che la leva è ancora in equilibrio, ma avviene solo se le monetine hanno la stessa distanza dal fulcro. Infatti se spostiamo le monete da un'estremità o ne aggiungiamo altre, la nostra leva non è più in equilibrio.

Il prodotto di ogni forza per la distanza tra fulcro e il punto di applicazione della foza è detto momento della forza considerata

R • br

br (cm)

R (numero monete)

24

2 • 24 = 48

12

• P • bp = momento della potenza
• R • br = momento della resistenza

4 • 12= 48

6 • 8 = 48

8 • 6= 48

Possiamo così formulare la legge della levaIn base alle proprietà delle proporzioni può essere scritta come P : R = br : bp

•quali sono i vantaggi?

Il vantaggio di una macchina semplice (quindi anche di una leva) si può esprimere come rapporto tra il valore della resistenza e quello della potenza. In base a ciò le leve si distinguono in VANTAGGIOSE, SVANTAGGIOSE e INDIFFERENTI.. •Si dice vantaggiosa quando la potenza impiegata è minore della resistenza. •E' svantaggiosa quando la potenza è maggiore della resistenza. • E' indifferente quando la potenza è uguale alla resistenza.

V = R/P

bp > br

bp < br

bp = br

•i generi di leve sono tre:

Si distinguono in base alla diversa piosizione del fulcro rispetto alla potenza e alla resistenza

Terzo genere:

Primo genere:

Secondo genere:

La potenza si trova tra il fulcro e la resistenza (canna da pesca, pinze...) Queste sono tutte svantaggiose

Il fulcro si trova tra la potenza e la resistenza (forbici, altalena, tenaglia...) Possono essere vantaggiose, svantaggiose e indifferenti

La resistenza si trova tra il fulcro e la potenza. Queste leve sono tutte vantaggiose (schiaccianoci, levacapsule...)

che cosa abbiamo imparato?

Mappa riassuntiva

La macchina è uno strumento che ha la funzione di vincere una forza applicandone un'altra con caratteristiche diverse

Divisa in:

semplici (Per esempio la leva)

composte

Che ha una legge fondamentale e puà essere di diversi generi e tipi.

(altalena, forbici, ecc...)

Lavoro svolto da Giulia Biscosi e Ginevra Palmisano

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