Concetti Chiave
- Una macchina semplice è un dispositivo che permette di bilanciare una forza resistente con una forza agente non uguale e contraria.
- Le macchine complesse, come utensili e macchine agricole, sono combinazioni di macchine semplici.
- Le macchine semplici fondamentali includono leva e piano inclinato; altre sono carrucola, vite e cuneo.
- La leva è un'asta rigida girevole intorno a un fulcro, con due forze applicate: forza agente e forza resistente.
- La leva è in equilibrio quando i momenti delle forze rispetto al fulcro sono uguali, cioè P x bp = R x br.
Indice
Definizione di macchina semplice
In meccanica si chiama macchina semplice un dispositivo mediante il quale è possibile fare equilibrio a una forza (forza resistente) con un’altra forza (forza agente) non uguale e contraria. E si chiamano semplici le macchine che non sono scomponibili in altri congegni.
L’uomo ha costruito numerose macchine o meccanismi assai complicati: dalle macchine utensili a quelle agricole; dalle macchine tessili a quelle da cucire e a quelle da scrivere, ecc. Tutte queste macchine però risultano dalla combinazione di un numero più o meno grande di macchine semplici.
Le macchine semplici fondamentali
Le macchine semplici fondamentali sono due: la leva e il piano inclinato. Altre macchine semplici sono: la carrucola o puleggia, la vite e il cuneo.
La leva è costituita da un’asta rigida girevole intorno a un asse, chiamato fulcro (F). Agli estremi dell’asta sono applicate due forze: la forza agente (P) e la forza resistente (R). La distanza delle due forze dal fulcro si chiamano rispettivamente: braccio della forza agente (bp) e braccio della forza resistente (br).
Il prodotto della forza agente per il braccio si chiama momento della forza agente (Mp = P X bp).
Il prodotto della forza resistente per il suo braccio, si chiama momento della forza resistente (Mr = R X br).
Condizioni di equilibrio della leva
La leva è in equilibrio quando si verifica l’uguaglianza fra i momenti delle due forze rispetto all’asse (F). In altre parole: perché una leva sia in equilibrio, occorre che il prodotto della forza agente per il suo braccio abbia valore uguale al prodotto della forza resistente per il suo braccio.
P x bp = R x br
Dall’uguaglianza dei due prodotti (prendendo come estremi i fattori del T prodotto e come medi i fattori del 2° prodotto) si può ricavare la seguente proporzione:
P : R = br : bp
Ossia: la forza agente sta alla forza resistente come il braccio della forza resistente sta al braccio della forza agente.
Quindi affinché una leva sia in equilibrio, occorre che le due forze P e R siano inversamente proporzionali ai rispettivi bracci.
Domande da interrogazione
- Che cos'è una macchina semplice in meccanica?
- Quali sono le macchine semplici fondamentali?
- Quando una leva è in equilibrio?
Una macchina semplice è un dispositivo che permette di fare equilibrio a una forza resistente con un'altra forza agente non uguale e contraria, e non è scomponibile in altri congegni.
Le macchine semplici fondamentali sono la leva e il piano inclinato, mentre altre includono la carrucola, la vite e il cuneo.
Una leva è in equilibrio quando il prodotto della forza agente per il suo braccio è uguale al prodotto della forza resistente per il suo braccio, ovvero P x bp = R x br.
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