Leve: definizione e condizione di equilibrio. Leve nel corpo umano
Una leva è un corpo rigido, libero di ruotare intorno ad un asse fisso. Serve ad equilibrare nel modo più conveniente una forza R detta resistenza con un'altra forza F detta potenza.
La vantaggiosità di una leva consiste nel poter usare a proprio intendimento l'intensità numerica della resistenza o una potenza che pur essendo uguale o maggiore in intensità della resistenza, è applicata secondo una direzione conveniente.
In assenza della resistenza e della potenza tende a far ruotare la leva intorno all'asse fisso; la leva è vantaggiosa se la resistenza è equilibrata da una potenza F < R; svantaggiosa se F > R.
Per quanto detto sui momenti di una coppia di forze, l'equilibrio della leva è raggiunto quando è nullo il momento risultante dei momenti di F e R rispetto al punto di intersezione dell'asse fisso con il piano (perpendicolare all'asse) contenente le forze stesse. Quindi deve essere:
MF + MR = 0 oppure MF = -MR
Il punto rispetto a cui sono calcolati i momenti, viene chiamato intersezione dell'asse di rotazione con il piano contenente le forze ed è detto fulcro della leva.
Essendo a e b il braccio della potenza e della resistenza, allora la condizione di equilibrio scritta sopra equivale a dire che Fa = Rb ossia E = 1/2.
Se b > a la leva è vantaggiosa (F > R); svantaggiosa se b < a.
Una leva si dice di primo genere se il fulcro è collocato tra la potenza e la resistenza.
Leve: definizione e condizione di equilibrio. Leve nel corpo umano
Una leva è un corpo rigido, libero di ruotare intorno ad un asse fisso. Serve ad equilibrare nel modo più conveniente una forza R detta Resistente con un’altra forza F detta Potente.
La vantaggiosità di una leva consiste nel poter usare a vantaggio di un’intensa misura della Resistenza o una Potente che può essere uguale o maggiore un’intensità della Resistenza, e applicato secondo una direzione conveniente.
L’insieme della Resistenza e della Potente tende a far ruotare, le leve intorno alle loro assi fissi; la leva è svantaggiosa se la Resistenza e il prodotto di una Potente F.B svantaggioso se F > R.
Per quanto detto sui momenti di un corpo di leva, l’equilibrio delle leve è raggiunto quando è nulla il momento risultante dei momenti di F, FB rispetto al punto di intersezione dell’asse fisso con il piano (perpendicolare all’asse) contenente le forze stesse. Quindi, deve essere:
MF + MR = 0 ossia MP = MR
Il punto rispetto a cui sono calcolati i momenti, è l’intersezione dell’asse di rotazione con il piano contenente le forze è detta fulcro della leva.
Siano E > B il braccio della Potente e della Resistenza allora la condizione di equilibrio scritta sopra equivale a dire che: Fa = Rb ossia E = E/B
Se B > E la leva è vantaggiosa (F < R), svantaggiosa se B > E.
Una leva si dice di primo genere se il fulcro D è collocato tra la Potente e la Resistenza.
Leva di primo genere
Una leva si dice di secondo genere se R è tra O (fulcro) e potenza.
Di terzo genere se la potenza è fra il fulcro e la resistenza.
Avvantaggia una leva di secondo genere - sempre vantaggiosa (a > b, quindi F < R) - quella di terzo genere è sempre svantaggiosa, mentre quella di primo genere può essere sia vantaggiosa che svantaggiosa, a seconda dei casi.
Esempi di leva di primo genere
Esempi di leve di primo genere sono le pinze:
- Fulcro resistenza potenza
Di secondo genere
Le schiaccianoci:
- Potenza resistenza fulcro
Leva di terzo genere
Un esempio di leva di terzo genere è dato dalle braccia nell'uso dell'attrezzo se il fulcro resistenza fulcro potenza
Leve nel corpo umano
Esistono leve nel corpo umano: nel corpo c'è un esempio di leva del primo genere.
Il fulcro è l'articolazione, la resistenza è data dal peso del capo mentre la potenza è data dai muscoli della nuca.
Nel piede si ha un esempio di leva del secondo genere.
Abbondano nel corpo umano gli esempi di leve del terzo genere.
Un tipico esempio è l'avambraccio, peso dell'oggetto mentre le potenze è data dal muscolo bicipite.
Le resistenze hanno il massimo valore ed è minima.
L'insieme delle colonne vertebrale e muscoli della schiena può essere assimilato ad una leva con fulcro O nell'inter-no disco invertebrale da potenza F1 la forza risultante esercitata dai muscoli per equilibrare la risultante del peso del tronco, testa e braccia che ammontano al 65% del peso totale del corpo più il peso dell'oggetto che si solleva. F ha una reale visione poco inclinata quindi:
Il braccio della forza (umine distanza O d) dall'retto alla linea di F) è molto più piccolo dell'altro mozzo della forza peso Po.
Quindi supporle della condizione di equilibrio E = ∫ i l'ubicamento della forza l'epolicata dai muscoli è molto maggiore della forza peso ed ela volta la O e non si solleva alcun oggetto.
In questi casi F è circa 3 volte maggiore del peso corpo.
Oramai se F è giusto con S e quindi la linea componente orientando dei punti, sollecita la parte terminale della colonna vertebrale disco lombosacrale.
Ecco perché è meglio sollevare i pesi flettendo le ginocchia e tenendo il tronco più verticale possibile.
Un forte muscolo del fulcro O e grade idratrale delle zellette ordinella al forza peso con da li momento ruessibili da equilibrare molto più piccolo di quella che Io ho nella posizione con schiena inclinata.
Lavoro ed energie
Se una forza costante è estata applicata ad un punto materiale P che si sposta da A a B lungo una traiettoria rettilinea il lavoro L della forza F è il prodotto scalare del vettore F per il vettore spostamento s→
L = F→•s→
Ossia L = FS cos α se la traiettoria è rettilinea, α = 0 quindi cos α = 1, e il lavoro è semplicemente L = Fx FS Se la traiettoria è ortogonale alla direzione della forza F→ il lavoro è nullo. L'unità di misura nel S.I è il Joule (J) = N • m
Teorema dell'energia cinetica
Sia P una particella di massa m che si muova su una traiettoria rettilinea con accelerazione a costante.
Per la seconda legge della dinamica F→ = m a→ quindi anche F→ è costante e ha la direzione del moto. Si introduce un asse orientato sulla traiettoria rettilinea. Vale che F = ma come relazione scalare. Se F→ nella direzione del moto, F è positivo cos come a.
La forza determina un progressivo aumento della velocità. Se F→ è diretta nel verso opposto, si tratta di una forza retardante l'accelerazione è negativa e corrisponde ad una progressiva diminuzione della velocità.
Consideriamo un intervallo dt datempo in cui P percorre il luogo dalla posizione l (ascissa x1) a x2 (ascissa x2).
Si moltiplica F = ma causa e metodo per la gravità Δx = x2 - x1 ossia il percorso compiuto nel tempo Δt
FΔx = ma Δx v1 e v2 sono le moduli delle velocità v1 e v2 nella particella
L.e.z In un moto uniformemente vario v0 (leg. dipercorso è S = v2 - v12 ovvero aΔx = 2a
Quali Superto che f(x) è il lavoro compiuto nel percorso Δx della F, di W =l = 1mV22 / 2 mV1?
Alla quando K = 1
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