“Datemi un punto d'appoggio e solleverò il mondo”.

(Archimede)

Le leve sono macchine semplici che consentono di

svolgere lavoro con minore energia.

Le leve

LA LEVA è una macchina

semplice Le macchine semplici:

Vi sono sei macchine semplici:

la leva

l'asse della ruota

la puleggia

il piano inclinato

la vite

il cuneo.

Esse aiutano l'uomo a compiere diverse specie di lavoro: sollevare, trasportare, ruotare, tirare e tagliare. Combinando insieme le macchine semplici, si hanno le macchine complesse. Per lo più le macchine complesse sono destinate ad eseguire compiti specifici. Le macchine semplici sono chiamate così perché non si possono scomporre in macchine

ancora più elementari. Esse potenziano enormemente la forza muscolare. Le macchine più importanti che hanno facilitato nei secoli il lavoro dell'uomo e dalle quali sono derivati poi tutti i più sofisticati meccanismi sono: la leva, la vite e il

piano inclinato.

http://it.wikipedia.org/wiki/Macchina_semplicehttp://it.wikipedia.org/wiki/Leva_%28fisica%29http://it.wikipedia.org/wiki/Asse_della_ruotahttp://it.wikipedia.org/wiki/Puleggiahttp://it.wikipedia.org/wiki/Piano_inclinatohttp://it.wikipedia.org/wiki/Vite_%28meccanica%29http://it.wikipedia.org/wiki/Cuneo_%28fisica%29

I bracci di una leva sono anche indicati con i termini

di braccio-potenza (P) e braccio-resistenza (R); il

primo è il braccio al quale bisogna applicare una

forza per equilibrare la forza resistente applicata

all'altro braccio.

Le leve sono classificate in base alla posizione relativa di

resistenza, potenza e fulcro.

LE LEVE DI PRIMO GENERE

Nelle leve di primo genere (le pinze) il fulcro sta tra

resistenza e potenza.

Altri esempi: altalena, forbici,

tenaglie,bilancia a due bracci

LEVE DI SECONDO GENERE

Nelle leve di secondo genere (lo schiaccianoci) la resistenza sta

tra potenza e fulcro.

Altri esempi: carriola, taglierina,

apribottiglia…

LEVE DI TERZO GENERE

In quelle di terzo genere (la molletta per lo zucchero) la

potenza viene applicata tra fulcro resistenza. E' una leva che

non amplifica la potenza, ma il movimento.

Altri esempi: pinze,canna da

pesca, molle per il camino…

L’EQUILIBRIO DELLE LEVE

Una leva è in equilibrio se il prodotto della

potenza per il braccio è uguale al prodotto della

resistenza per il proprio braccio cioè:

P x bp = R x br es: l’altalena

Ma anche P : R = br : bp

Legge di equilibrio di una leva

L’uso delle leve è sempre vantaggioso?

Bp> br la leva è vantaggiosa

Bp= br la leva è indifferente

Bp< br la leva è svantaggiosa

Esercizi:

Se il masso pesa 102 kg esso offre una resistenza di

F=m a= 102 x 9,8N=1000 N circa

Per la legge di equilibrio della leva possiamo scrivere:

P : R = br : bp E quindi avremo

P:1000N= 40:400

Da cui 1000x40: 400=100N

Con una potenza di 100 N la leva sarà in equilibrio; per spostare il masso

basta una potenza leggermente superiorea 100 N (circa 10 Kg) ad es una

potenza di 110 N

Conclusione: la leva risulta vantaggiosa per R=1000N e P=110N

Per spostare un masso che pesa 102 kg, quanta potenza sarà necessaria, sapendo

che il fulcro dista 400cm dalla potenza e 40 cm dalla resistenza?

2. Su una leva, a 15 cm dal fulcro, èposto un peso di 30 Kg.

Quale peso deve essere posto a 45 cm dal fulcro perché la

leva resti in equilibrio?

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I muscoli scheletrici (che rappresentano l'elemento attivo del movimento),

inserendosi sulle ossa (che rappresentano l'elemento passivo del movimento),

per mezzo della contrazione muscolare determinano il movimento. Questo è

possibile grazie anche alle articolazioni (che rappresentano l'elemento di

congiunzione e perno delle ossa). Tutto l'apparato locomotore è basato su un

sistema di leve. Questa situazione determina che, tutte le volte che c'è

movimento, si produce una leva che può essere di primo, di secondo o di

terzo tipo.

FULCRO asse di rotazione (di solito l'articolazione, ma può anche

essere un punto di appoggio o di presa);

POTENZA punto in cui viene applicata la forza (di solito l'origine o

l'inserzione muscolare, non il ventre muscolare);

RESISTENZA punto in cui viene generata la resistenza stessa (un

peso, lo spostamento di un segmento corporeo, la gravità, ecc.).

CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE

LE LEVE del CORPO UMANO

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Le leve del corpo umano

1° genere 2° genere 3° genere

CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE

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CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE

Articolazione di appoggio del capo Atlanto – Occipitale. Leva di 1° GENERE

In questo caso SVANTAGGIOSA

bP è < di bR

FULCRO = ARTICOLAZIONE Resistenza = PESO del CAPO POTENZA = MUSCOLI SPLENICI (posteriori del collo)

ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO

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Sollevamento sugli avampiedi Flessione plantare del piede dalla stazione eretta

Leva di 2° GENERE

VANTAGGIOSA

bP è > di bR

CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE

FULCRO = DITA RESISTENZA = PESO che grava

sulla CAVIGLIA POTENZA = MUSCOLI GEMELLI

(esercitano una trazione sul Tendine di Achille)

ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO

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Articolazione del Gomito Flessione dell’avambraccio sul braccio

Leva di 3° GENERE

SVANTAGGIOSA

CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE

bP è < di bR

FULCRO = ARTICOLAZIONE del GOMITO

RESISTENZA = PESO dell’AVAMBRACCIO e della eventuale massa sostenuta dalla mano

POTENZA = Forza esercitata dal M. BICIPITE BRACHIALE

ALLA RICERCA DELLE LEVE NEL CORPO UMANO

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L’articolazione del gomito col braccio disteso è più svantaggiosa dell’articolazione del gomito col braccio raccolto vicino al tronco poiché in questo caso si può aumentare il braccio della potenza (Bp) e diminuire quello della resistenza (Br).

CONOSCERE IL CORPO UMANO: MUSCOLI e LEVE