Che cos’è
una leva?
A che cosa
serve?
Quanti tipi
di leve
esistono?
Per aprire una noce usiamo lo schiaccianoci; per aprire una bottiglia, l’apribottiglie. Dispositivi di questo tipo, chiamati macchine semplici, sono stati inventati dall’uomo fin dai tempi antichi per vincere forze troppo grandi rispetto alla sua forza muscolare. Con queste macchine si possono sollevare e spostare grandi pesi e afferrare, rompere o tagliare oggetti senza fare troppa fatica.
Le macchine semplici permettono di vincere una forza, chiamata resistenza (R), applicando
un’altra forza, chiamata potenza (P), di intensità minore.
Lo schiaccianoci e l’apribottiglie sono entrambi una leva, la macchina semplice più diffusa, utilizzata quotidianamente per compiere le operazioni più disparate.
Una leva è costituita da un corpo rigido, l’asta, che può ruotare intorno a un punto
fisso, il fulcro (F). Alla leva sono applicate due forze: la resistenza (R), cioè la forza che si vuole vincere con la leva, per esempio la forza-peso di un oggetto che si vuole sollevare, e la potenza (P), cioè la forza che viene applicata per vincere la resistenza, per esempio la forza muscolare utilizzata per sollevare il peso. Le distanze tra il fulcro e i due punti di applicazione, della resistenza e della potenza, sono chiamate bracci. La distanza tra il fulcro e il punto di applicazione della resistenza è detta braccio della resistenza (bR); la distanza tra il fulcro e il punto di applicazione della potenza è detta braccio della potenza (bP) (12).
Un altro esempio di leva è l’altalena a bilico: in essa, resistenza e potenza sono costituite dal peso dei due ragazzi che si siedono agli estremi dell’asta. Se giocano due amici che hanno più o meno lo stesso peso, con un piccolo sforzo riescono a fare oscillare l’altalena. Se i due pesi sono molto differenti, come succede quando un ragazzino gioca con il papà, l’altalena pende sempre dalla parte del più pesante e giocare non è più così divertente. Per risolvere il problema, basta che il papà si avvicini al fulcro (13).