LE MACCHINE SEMPLICI

FISICA per la Formazione Professionale - IeFP

Per macchina semplice si intende un sistema capace di spostare energia agevolando il lavoro dell’uomo.

La macchina semplice è la struttura minima di un sistema. Più macchine semplici possono comporre macchine anche molto complesse.

Le macchine semplici erano

conosciute già nell’antichità.

Venivano usate nella vita quotidiana ma anche nelle grandi opere di architettura e nell’imprese belliche.

LE SEI PRINCIPALI MACCHINE SEMPLICI

LEVA Piano Inclinato

ASSE DELLA RUOTA VITE

PULEGGIA CUNEO

ESEMPI DI LEVA

IL PIANO INCLINATO

Conosciuto già dagli Egizi che lo usavano per portare le grandi pietre nella costruzione delle piramidi.

Più avanzava il lavoro più si alzava il piano inclinato.

ASSE DELLA RUOTA

verricello argano

LA VITE

LA PULEGGIA

IL CUNEO

LA LEVA

Le leve sono macchine semplici che consentono di svolgere lavoro con minore energia.

STRUTTURA DELLA LEVA

P = potenza

R = Resistenza

F = fulcro

bp = braccio potenza

br = braccio resistenza

LEVA PRIMO GENERE

Il fulcro è posizionato tra potenza e resistenza Può essere vantaggiosa, svantaggiosa oppure indifferente a seconda della posizione del fulcro

bp > br = vantaggiosa

bp < br = svantaggiosa

bp = br = indifferente

LEVA SECONDO GENERE

La resistenza si trova tra il fulcro e la potenza. E' sempre vantaggiosa

bp > br = vantaggiosa

LEVA TERZO GENERE

La potenza si trova tra il fulcro e la resistenza E' sempre svantaggiosa

bp < br = svantaggiosa

CONDIZIONE DI EQUILIBRIO

Nella leva si ha equilibrio quando il prodotto della potenza del suo braccio è uguale al prodotto della resistenza per il suo braccio.

P . bp = R . br A cui corrisponde:

P : R = br : bp

RICAPITOLANDO

ESEMPI DI LEVE

ESERCIZIO

8 Kg 4 Kg

2 m

P R

In una leva di primo genere la resistenza è di 8 Kg e la potenza di 4 Kg e il rispettivo braccio ha una lunghezza di 2 m. Quanto deve essere lungo il braccio resistenza per avere una situazione di equilibrio?

P:R=br:bp br=P∗bpR

=4∗2

8=1m

PROVA TU

Ad una estremità di una leva di primo genere è applicato un corpo massa di 20 Kg; il suo braccio è di un metro. Quanto è lunga la leva se è equilibrata da una massa di 5 Kg?

20Kg 5 Kg

1 m

P R

SOLUZIONE ESERCIZIO

20Kg 5 Kg

1 m

P R

P = 5 Kg R = 20 Kg br = 1 m bp = ? Lunghezza leva = ?

P:R=br:bp

bp=R∗bR

P=20∗1

5=4m

bleva=br+bp=1+4=5m

ESERCIZI MULTIMEDIALI

http://phet.colorado.edu/it/simulation/balancing-act

Segui il link ed esercitati con i problemi sulle leve