Possiamo definire macchina un qualsiasi dispositivo che:
ci aiuta a fare le cose più velocemente: ad esempio, fare un viaggio in bicicletta è più rapido che compierlo a piedi;
ci consente di compiere un lavoro con molto meno sforzo: ad esempio, con un badile possiamo scavare un buco nel terreno molto più facilmente di quanto potremmo fare a mani nude;
può fare un lavoro molto meglio: pensiamo, ad esempio, a quanto sarebbe complicato estrarre il tappo da una bottiglia senza l’uso di un cavatappi;
fa cose che non saremmo in grado di fare: non sappiamo volare, ma possiamo farlo con l’aiuto di una macchina chiamata aeroplano.
Le macchine si possono dividere in due tipologie, le macchine semplici e le macchine motrici:
le macchine semplici sono le macchine più elementari e antiche e sono la leva, il piano inclinato e la ruota;
le macchine motrici sono invece quelle macchine che trasformano in energia meccanica altre forme di energia e in questa categoria troviamo i mulini, la macchina a vapore e il motore a scoppio.
La leva è una macchina semplice formata da un'asta rigida che può ruotare intorno ad un punto fisso, detto fulcro (F). La forza applicata alla macchina è detta forza motrice (Fm) mentre la forza da equilibrare o da vincere è detta forza resistente (Fr).
Una macchina si dice vantaggiosa quando con la sua forza motrice si può vincere una forza resistente più grande.
Le leve si classificano in base alla posizione relativa del fulcro e del punto in cui vengono applicate la forza motrice e la forza resistente.
Nelle leve di primo genere il fulcro si trova tra la forza motrice e la forza resistente.
Queste leve sono vantaggiose quando il braccio della forza motrice è maggiore di quello della forza resistente perchè occorre applicare una forza motrice inferiore a quella resistente.
Nelle leve di secondo genere la forza resistente si trova tra la forza motrice e il fulcro.
Queste leve sono sempre vantaggiose perchè il braccio della forza motrice è sempre maggiore di quello della forza resistente e quindi diminuisce la forza motrice necessaria per vincere quella resistente.
Nelle leve di terzo genere la forza motrice si trova tra la forza resistente e il fulcro.
Queste leve sono sempre svantaggiose perchè il braccio della forza motrice è sempre minore di quello della forza resistente e quindi occorre applicare una forza motrice maggiore per vincere quella resistente.
Altalena
Bilancia a due bracci
Tenaglia
Forbici
Lo schiaccianoci
La carriola
I muscoli del piede
Pinza per il ghiaccio
Muscoli del braccio
Pinzetta
Esericizio!
Dopo aver studiato cerca in casa tutti gli oggetti che secondo te sono delle leve, disegnali sul quaderno e completa il disegno indicando fulcro, Fm e Fr.
Trovi le indicazioni di come si usano queste Web APP a questo link.
Tratto da:
G.Arduino, Hypertech, Lattes, 2020
G.Arduino, TecnoAPP, Lattes, 2018
Le immagini sono tratte dal sito https://www.tecnologiaduepuntozero.it/ e dal sito https://www.chimica-online.it