Concetti Chiave
- Le leve si classificano in tre tipi principali: leva di 1° genere, leva di 2° genere e leva di 3° genere, a seconda della posizione del fulcro rispetto alla forza agente e resistente.
- Una leva è considerata vantaggiosa se il braccio della forza agente è maggiore di quello della forza resistente, mentre è svantaggiosa in caso contrario.
- La leva di 1° genere è vantaggiosa solo se il braccio della forza agente supera quello della forza resistente, altrimenti è indifferente.
- Le leve di 2° genere sono sempre vantaggiose, mentre quelle di 3° genere sono sempre svantaggiose per la disposizione delle forze.
- Nel corpo umano, le articolazioni fungono da fulcro, i muscoli forniscono la forza agente e il peso sollevato rappresenta la forza resistente, evidenziando il meccanismo delle leve biologiche.
Tipi di leve
Le leve si distinguono tra loro per la diversa posizione del fulcro.
a) La leva di 1° genere o interfìssa ha il fulcro situato tra la forza agente e la forza resistente, come per esempio: il palanchino, le forbici, le tenaglie, ecc.
b) La leva di 2° genere o interresistente ha la forza resistente situata tra il fulcro e la forza agente, come per esempio: la trancia o cesoia, lo schiaccianoci, il remo della barca, la carriola, ecc.
c) La leva di 3° genere o interpotente ha la forza agente situata tra il fulcro e la forza resistente, come per esempio: le molle per attizzare il fuoco, le pinzette per francobolli, il pedale dell’arrotino, ecc.
Quali sono le leve vantaggiose e svantaggiose?
Quando br è maggiore di bp, anche P è maggiore di R: in questo caso la leva è vantaggiosa (cioè consente di fare equilibrio a una forza R con un’altra forza P minore).
Quando br è maggiore di bp, anche P è maggiore di R: in questo caso la leva è svantaggiosa (cioè per fare equilibrio a una certa forza resistente R, occorre impiegare una forza agente P di intensità maggiore).
Quando invece br è uguale a bp (e ciò accade soltanto nella leva di 1° genere), anche P sarà uguale a R e la leva si dice indifferente.
Quindi:
La leva interfìssa è vantaggiosa soltanto se ha il braccio della forza agente maggiore di quello della forza resistente.
La leva interresistente è sempre vantaggiosa perché ha il braccio della forza resistente necessariamente minore di quello della forza a- gente.
La leva interpotente è sempre svantaggiosa perché ha il braccio della forza resistente necessariamente maggiore di quello della forza agente.
Leve nel corpo umano
Le parti mobili del corpo umano, sotto l’aspetto meccanico, si possono ritenere delle leve in cui la forza agente è rappresentata dalla forza dei muscoli che si contraggono e ha per punto d’applicazione l’attacco del tendine all’osso; la forza resistente è data dal peso sollevato dai muscoli; il fulcro è rappresentato dall’articolazione.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali tipi di leve e come si differenziano?
- In quali casi una leva può essere considerata vantaggiosa o svantaggiosa?
- Come si applicano i principi delle leve nel corpo umano?
Le leve si distinguono in tre tipi: la leva di 1° genere, con il fulcro tra forza agente e resistente (es. forbici); la leva di 2° genere, con la forza resistente tra fulcro e forza agente (es. carriola); e la leva di 3° genere, con la forza agente tra fulcro e forza resistente (es. pinzette).
Una leva è vantaggiosa quando il braccio della forza resistente è minore di quello della forza agente, permettendo di equilibrare una forza maggiore con una minore. Al contrario, è svantaggiosa quando il braccio della forza resistente è maggiore, richiedendo una forza agente di intensità superiore.
Nel corpo umano, i muscoli agiscono come forza agente, il peso sollevato rappresenta la forza resistente, e le articolazioni fungono da fulcro, rendendo le parti mobili del corpo simili a leve meccaniche.
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