Le leve spiegate ai bambini
Leva di prima classe
Si posiziona una lunga barra su un fulcro (punto di rotazione). Si applica una forza in una direzione e il punto di rotazione la reindirizza in un'altra direzione. Per sollevare il carico su un'estremità, può essere necessario lo stesso peso, oppure più peso o meno peso sull'altra estremità... tutto dipende da dove si trova il fulcro. Se state lavorando con bambini piccoli, attenetevi a questo punto fondamentale e saltate tutti i dettagli che sto per dare sulle diverse classi di leve!
Esistono tre classi di leve. Una leva di prima classe ha il fulcro tra lo sforzo e il carico (ad esempio, tra voi e il peso che state cercando di sollevare). Si spinge verso il basso un'estremità e l'altra si solleva.
Se il fulcro si trova al centro (come in un'altalena o in una bilancia), per sollevare dieci libbre di peso è necessario applicare una forza di dieci libbre. Non c'è alcun vantaggio meccanico (cioè la leva non permette di sollevare nulla di più pesante di quanto si potrebbe sollevare normalmente).
Se si posiziona il fulcro molto vicino al carico e si dispone di una lunga barra su cui premere, si ottiene un vantaggio meccanico: si solleva più facilmente il carico. Questo può accadere se si deve sollevare un carico molto pesante, ad esempio usando una lunga leva per sollevare un grosso masso.
Leva in fisica
La leva è una macchina semplice. Può essere utilizzata in molti modi. Un modo è quello di misurare gli oggetti o di vedere quale pesa di più. Una leva è sostenuta da un fulcro che utilizza per sollevare i pesi. È una delle sei macchine semplici. Esistono tre tipi di leve: di prima classe, di seconda classe e di terza classe.
I primi scritti sulle leve risalgono al III secolo a.C.. Sono stati scritti da Archimede. "Datemi un posto dove stare e muoverò la terra" è una famosa citazione di Archimede che afferma il principio matematico corretto delle leve (citato da Pappo di Alessandria).
Fatti sulle leve
I lavori di ingegneria meccanica consistono nel risolvere problemi e creare prodotti per soddisfare le esigenze umane. Il lavoro comprende la risoluzione di problemi utilizzando macchine o macchinari, progettando, testando e migliorando dispositivi meccanici. Nel loro lavoro, gli ingegneri meccanici utilizzano un'ampia gamma di strumenti, tecniche e macchinari, a seconda dell'area di ingegneria meccanica in cui si sono formati e del settore in cui lavorano.
La leva è una macchina semplice che ci aiuta a sollevare gli oggetti. Ha un braccio lungo e un fulcro, che è il punto di rotazione del braccio. L'oggetto da sollevare si chiama carico e la forza che si applica al braccio per far muovere l'oggetto si chiama sforzo. Esistono tre tipi di leva (vedi sotto).
Un esempio di leva di classe 3 può essere illustrato utilizzando una pinzetta o una tenaglia, dove lo sforzo di stringere la tenaglia è compreso tra il fulcro o il perno a un'estremità e il carico afferrato all'altra.
Una puleggia è una ruota su un asse fisso con una scanalatura per guidare una corda o un cavo. La fune o il cavo è attaccato all'oggetto che si vuole sollevare e viene fatto passare sopra la puleggia in modo che l'estremità della fune penda dall'altra parte. La puleggia cambia la direzione della forza necessaria per sollevare l'oggetto o la quantità di forza necessaria per sollevare un oggetto.
Significato delle leve
Che cosa hanno in comune una forchetta, un paio di forbici e la piccola maniglia che tira lo sciacquone del bagno? Oltre a essere dispositivi comuni presenti nella maggior parte delle case moderne, sono tutte leve, e le leve sono alcune delle macchine più importanti che esistano. Esistono da migliaia di anni.
In poche parole, le leve sono macchine utilizzate per aumentare la forza. Le chiamiamo "macchine semplici" perché hanno solo due parti: l'impugnatura e il fulcro. L'impugnatura o barra della leva è chiamata "braccio": è la parte che si spinge o si tira. Il "fulcro" è il punto su cui la leva ruota o si bilancia. Nel caso di una forchetta, il fulcro è costituito dalle dita della mano. Le forbici sono in realtà due leve messe insieme. La maniglia dello sciacquone del bagno è comunemente chiamata leva fissa. Date una rapida occhiata intorno a voi e vedete quante leve riuscite a trovare.