Overview
La lezione di oggi introduce il concetto di leva in fisica, definendone struttura, funzionamento e classificazione nei tre generi principali, e illustra la condizione di equilibrio tramite il principio dei momenti.
Definizione di Leva
- Una leva è un corpo rigido che ruota attorno a un punto fisso chiamato fulcro.
- Le leve permettono solo il movimento di rotazione attorno al fulcro.
- In una leva agiscono sempre due forze: la forza motrice (applicata) e la forza resistente (da vincere).
- La distanza tra il punto di applicazione della forza e il fulcro si chiama braccio.
Componenti della Leva
- Forza motrice: forza applicata per compiere lavoro (es. sollevare un peso).
- Forza resistente: forza opposta che si cerca di vincere (es. peso dell’oggetto).
- Braccio motore: distanza tra forza motrice e fulcro.
- Braccio resistente: distanza tra forza resistente e fulcro.
Classificazione delle Leve
- Primo genere: il fulcro si trova tra la forza motrice e la forza resistente (es. altalena, forbici).
- Secondo genere: la forza resistente si trova tra il fulcro e la forza motrice (es. schiaccianoci).
- Terzo genere: la forza motrice si trova tra il fulcro e la forza resistente (es. pinzetta).
Momenti e Equilibrio
- Il momento motore è dato dal prodotto tra forza motrice e braccio motore.
- Il momento resistente è dato dal prodotto tra forza resistente e braccio resistente.
- Una leva è in equilibrio quando il momento motore è uguale al momento resistente: ( F_m \cdot b_m = F_r \cdot b_r ).
- Se la somma dei momenti è zero, la leva resta ferma (non ruota).
Esempi Pratici
- Forbici: doppia leva di primo genere (due fulcri e due forze motrici/resistenti).
- Schiaccianoci: leva di secondo genere (fulcro, forza resistente centrale, forza motrice esterna).
- Pinzetta: leva di terzo genere (fulcro all’estremità, forza motrice al centro, forza resistente opposta).
Key Terms & Definitions
- Leva — Corpo rigido che ruota attorno a un fulcro.
- Fulcro — Punto fisso attorno a cui avviene la rotazione.
- Forza motrice — Forza applicata per produrre movimento.
- Forza resistente — Forza che si cerca di vincere.
- Braccio — Distanza tra fulcro e punto di applicazione della forza.
- Momento — Prodotto tra forza e braccio (misura l’efficacia della forza nel produrre rotazione).
Action Items / Next Steps
- Guardare il video aggiuntivo sulla definizione di momento.
- Ripassare le tre tipologie di leve e la condizione d’equilibrio.
- Prepararsi a svolgere esercizi e problemi sulle leve per la prossima lezione.