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Leve in fisica

oggi ci dedichiamo alle leve che applicano il concetto di corpo che ruota vediamo dalla definizione che cos'è una leva in corpo rigido che ruota attorno ad un punto detto fulcro qualsiasi oggetto bloccato in un punto può solamente compiano movimento di rotazione e non aveva e questo come potete vedere io ho rappresentato genericamente una leva con un rettangolo ho fissato un punto attorno al quale questa leva ruoterà quello che può accadere è che questo oggetto ruoterà poi in senso antiorario o in senso orario questi saranno i due movimenti permessi a questo oggetto questo oggetto diventa una leva quando vengono applicate due forze ovvero viene applicata una forza per vincerne un'altra e le leve sono sempre in gioco due forze una forza che applico io e chiamerò forza motrice ed una forza che devo vincere per esempio un peso da sollevare questa forza che devo andare a vincere solitamente viene chiamata forza resistente quindi utilizzeremo proprio questo tipo di termini resistente e motore forza motrice e forza resistente applicando una forza ad una certa distanza dal fulcro chiamerò quella distanza braccio ma vediamo subito un esempio di leva quindi pensiamo a qualcosa che immediatamente ci richiami alla mente una leva eccola qua l'abbiamo vista tante volte nei parchi giochi e tante volte ci abbiamo giocato da una parte e dall'altra sono sedute due persone noterete immediatamente che le due persone non sono identiche ma sono state schematizzate in maniera differente infatti la persona di sinistra è più grande e più alta probabilmente ha una massa maggiore e quindi a un peso maggiore la persona a destra e più piccola ha una massa minore potremmo dire che a sinistra c'è un adulto ea destra sia un bambino e una buona immagine noterete anche che l'adulto e il bambino non sono seduti alla stessa distanza dal fulcro beh questo è abbastanza ovvio perché abbiamo visto ieri che forza e braccio sono inversamente proporzionali va da sé che se un adulto vuole mettere in equilibrio un bambino su una giostrina di questo genere deve sedersi più vicino al fulcro e quindi deve avere un braccio minore perché la sua forza e maggiore proporzionalità inversa riguardate la lezione sul momento che tutto mi sarà più chiaro dunque in ogni leva definiamo la forza motrice la forza resistente il braccio motore e il braccio resistente ovvero due forze che agiscono e due bracci cioè due distanze di queste forze da fulcro guardiamo uno schema per chiarire meglio le idee e chiaro da questo schema che la forza motrice far ruotare l'oggetto in senso antiorario mentre la forza resistente fa ruotare l'oggetto in senso orario quindi si generano due diversi momenti un momento motore ed un momento resistente vediamoli rappresentati come potete vedere ho rappresentato il momento motore uscente dal piano dell ipad quindi il momento motore è un vettore che viene verso di noi e che perpendicolare dal piano delle tate il momento resistente invece è un momento entrante ho dimenticato il simbolo di vettore lo mettiamo subito quindi due momenti contrastano tra di loro tornando alla giostra dei bambini possiamo così rappresentare la forza motrice la forza resistente e i rispettivi bracci notiamo sempre rappresentato con il simbolo f in questo caso in giallo il fulcro ricordatevi che il fulcro e il punto fisso attorno al quale da leva può ruotare mettendo a confronto queste due leve e questi due esempi notiamo immediatamente che c'è una grossa differenza nella leva superiore abbiamo la forza motrice che si trovava il fulcro è la forza resistente in questa leva invece abbiamo il fulcro che si trova fra la forza motrice e la forza resistente a seconda dell'ordine presentato da questi tre elementi possiamo distinguere tre diversi generi di leva vediamoli il primo genere vuole il fulcro fra la forza motrice è la forza resistente esattamente come in questo caso il secondo genere vuole la forza resistente fra il fulcro è la forza motrice e non abbiamo fatto rappresentazione di questo caso finora il terzo genere vuole la forza resistente fra il fulcro è la forza motrice ed è esattamente questo caso con i nostri tre generi descritti vediamo tre oggetti della realtà ognuno dei quali rappresenta uno di questi tre generi di leva ecco qua il primo esempio le portici le portici sono una leva di primo genere prima di descrivere e vedere dove il fulcro dove la forza motrice e dove la forza resistente voglio fare una osservazione noteremo che questa come tante altre leve sono composte da un doppio corpo rigido esattamente questo e questo questi doppi corti di gd sono bloccati tra loro quindi in pratica ognuno di questi due forti ruota intorno al buco quindi è come se fosse una doppia leva ma non complicatevi la vita pensatela come una leva semplice guardate se blocco uno dei due cortili gd faccio notare solamente l'altro posso scegliere di fare il contrario posso far ruotare entrambi i corpi rigidi naturalmente essendo doppia quella lena saranno due le forze motrici e saranno due le forze resistenti beh è molto semplice ragionamento la forza motrice sono esattamente le mie dita la forza resistente invece rappresentata da un oggetto che io voglio tagliare se io cerco di tagliare questo panno imbevuto il parlo resisterà alla mia azione opponendo una certa resistenza ovvero la forza resistente andiamo al secondo genere notiamo che per definizione questa ha la forza resistente fra il fulcro è la forza molto incerto quale oggetto nella realtà può rappresentare una leva di secondo genere da da lo schiaccianoci effettivamente guardiamolo anche in questo caso siamo di fronte ad una doppia vela una prima leva ed una seconda leva che agiscono contemporaneamente bene non ripetiamo siamo nella stessa ipotesi di prima ma vediamo come sono sistemati fulcro torta resistente e forza motrice beh io ho anche una noce da schiacciare ecco qua fulcro forza resistente forza motrice come avete potuto notare la forza resistente si trova fra il fulcro è la forza motrice leva di secondo genere andiamo alla leva di trezzo genere in questo caso è la forza motrice che si trovava il fulcro è la forza resistente bene padani pinzetta perché la puzzetta beh voglio fare un'operazione strana voglio staccare il picciolo di questa mela con questa tz quindi quello che faccio e fare questo noto che non ce la faccio è molto faticoso effettivamente fare questo tipo di operazione e poi vedremo perché lo vedremo soprattutto in un video che dedicherò ai problemi di soldi sulle leve ma guardiamo dov'è il fulcro qui dietro e il punto fisso lo vedete non si muove e le due leve ruotano qual è la forza motrice sono le mie dita che schiacciano e qual è la forza resistente beh il picciolo della mela che resiste all'attacco delle mie dita effettivamente molto difficile da fare questa operazione con una busetta ma la pinzetta invece molto utile ad esempio a lavorare sulle sopracciglia oppure a cercare di estrarre dall'interno di un orologio un piccolo bullone terzo genere la forza motrice si trova fra il fulcro è la forza resistente ecco un riassunto esempio rileva di primo genere con rappresentazione di forza e baci leva di secondo genere con rappresentazione di forze e bracci leva di terzo genere ma quando una leva è in equilibrio otteniamo l'equilibrio ragionando sui momenti abbiamo visto che per ogni leva si generano due momenti un momento motore è un momento resistente il momento motore per definizione di momento sarà uguale al prodotto della forza motrice per il braccio motore il momento l'esistente per definizione di momento sarà uguale al prodotto della forza resistente per il braccio resistente in generale diremo che se la somma di questi due momenti è uguale zero allora l'oggetto non ruota allora nella leva vettoriale mente se sommiamo il momento è questo danno come risultato zero la leva sarà destinata a nuotare questo succede da un punto di vista matematico il modulo del momento motore è uguale al modulo del momento resistente ma esplicitiamo meglio questa equazione abbiamo detto che il momento motore è uguale alla forza motrice per il braccio motore e abbiamo detto che il momento resistente è uguale alla forza resistente per levarci all'esistente quindi di conseguenza questa potrà rappresentare un equazione utile per poter risolvere esercizi dedicati alle leve per potervi aiutare in questa fase di studio posto qui al termine di questo video un altro video realizzato da me sulla definizione di momento guardatelo studiate vediamoci la prossima volta per fare esercizi ai problemi sulle leve