Concetti Chiave
- Il piano inclinato facilita il sollevamento di oggetti riducendo la forza necessaria grazie alla ridotta pendenza, ed è stato utilizzato fin dall'antichità, come dagli Egizi per costruire le piramidi.
- Il cuneo, derivato dal piano inclinato, è efficace per tagliare o spaccare materiali; la sua efficacia aumenta con la riduzione dell'angolo tra le facce, come osservato con strumenti come scuri e coltelli.
- La vite, una delle macchine semplici più comuni, funziona tramite un filetto elicoidale che scorre in una madrevite, utile per unire materiali, forare e creare movimenti in diverse applicazioni.
- Il verricello utilizza due cilindri di raggi diversi per ridurre lo sforzo necessario a sollevare pesi, funzionando simile a una leva di primo genere.
Macchine semplici
Macchine semplici di uso molto comune sono: il piano inclinato, il cuneo, la vite, il verricello.
- Il piano inclinato si può schematizzare con un piano rigido e levigato, formante un angolo a con il piano orizzontale. Il vantaggio del piano inclinato è tanto maggiore quanto minore è la pendenza del piano. Se si applica al corpo posto sul piano una forza un poco maggiore di quella necessaria all’equilibrio, il corpo viene sollevato lungo il piano inclinato. Di solito si ricorre al piano inclinato per sollevare botti, tronchi d’albero o altri pesi. Questa macchina semplice fu usata fin dall’antichità. Gli Egizi ne fecero largo uso per la costruzione delle piramidi.
- Il cuneo deriva dal piano inclinato e può essere considerato un solido avente per sezione un triangolo isoscele. Esempi di cuneo sono: la scure, lo scalpello, il comune coltello. Nel cuneo vi sono: la base AB che si chiama testa, due facce uguali o fianchi e l’angolo a.
Sulla testa t agisce la forza agente, mentre sulle facce f agiscono perpendicolarmente le forze resistenti. Il vantaggio del cuneo è tanto maggiore, quanto minore è l’angolo a delle due facce. Quando infatti si spacca la legna, si può sperimentare che il cuneo penetra tanto più facilmente quanto più è appuntito.
- La vite deriva dal piano inclinato ed è la macchina semplice di uso più comune. Se si osserva una grossa vite (per esempio un cavaturaccioli), si nota che essa consta di un cilindro metallico attorno al quale è avvolto a elica un rilievo chiamato filetto. La distanza costante fra le sezioni di due spire consecutive è denominata passo. Il filetto scorre, si avvita, in un solco a spirale scavato entro una cavità cilindrica che si chiama madrevite. Vi sono in commercio anche viti libere da legno che scavano la madrevite a mano a mano che si avvitano.
Le viti servono per tenere uniti i diversi pezzi delle costruzioni in legno o in metallo, per forare (succhiello), per produrre forti pressioni (torchio a vite), per produrre movimenti (eliche per navi, per aerei, per ventilatori, ecc.).
- Il verricello è costituito da due cilindri rigidamente fissi l’uno all’altro e con raggi a e b differenti; precisamente b è molto maggiore di a. Al cilindro di raggio minore si avvolge una fune alla quale è generalmente applicata la resistenza come forza peso. Al cilindro di raggio maggiore, invece, è applicata la forza agente. È evidente che questa macchina è sempre vantaggiosa, si può paragonare a una leva di 1° genere con br
Domande da interrogazione
- Quali sono le macchine semplici di uso comune menzionate nel testo?
- Come funziona il piano inclinato e qual è il suo vantaggio principale?
- In che modo il cuneo è collegato al piano inclinato e qual è il suo vantaggio?
- Qual è la funzione principale della vite e come è strutturata?
Le macchine semplici di uso comune menzionate sono il piano inclinato, il cuneo, la vite e il verricello.
Il piano inclinato funziona sollevando un corpo lungo un piano rigido e levigato con un angolo rispetto all'orizzontale. Il suo vantaggio principale è maggiore quanto minore è la pendenza del piano.
Il cuneo deriva dal piano inclinato e può essere considerato un solido con sezione triangolare. Il suo vantaggio è maggiore quanto minore è l'angolo delle due facce, permettendo di penetrare più facilmente.
La vite serve per unire pezzi, forare, produrre pressioni e movimenti. È strutturata con un cilindro metallico e un filetto elicoidale che si avvita in una madrevite.
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