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Equilibrio di forze: le leve

Da sempre l'uomo si è chiesto come potesse vincere certe forze, opponendo la minore forza muscolare possibile, in modo da poter compiere con il minimo sforzo vari tipi di lavoro. Moltissime attività dell'uomo si basano sull'uso di strumenti che permettono si sollevare, spostare o tagliare oggetti, anche grandi e pesanti, con poco sforzo. Questi strumenti sono le macchine, cioè un qualsiasi dispositivo adatto a vincere una forza, detta resistenza, con la forza attiva dell'uomo, detta potenza.
Un esempio di macchina è la leva. Una leva è un'asta rigida libera di ruotare intorno ad un punto fisso, detto fulcro, che si indica con F. A un'estremità dell'asta si applica la forza che deve essere vinta, detta resistenza, che si indica con R. All'altra estremità si applica la forza adatta a vincere la resistenza, cioè la potenza, che indica con P. La distanza della resistenza dal fulcro si chiama braccio della resistenza, si indica con BR. La distanza della potenza dal fulcro è detta braccio della potenza, si indica con BP.
Mediante gli esperimenti si è arrivati alla legge delle leve che dice che una leva è in equilibrio quando il prodotto della resistenza per il suo braccio (momento della resistenza) è uguale al prodotto della potenza per il suo braccio (momento della potenza):
R x BR = P x BP
Quindi resistenza e potenza sono inversamente proporzionali.
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