Questo articolo spiega cosa sono le leve di primo grado e quali sono le loro parti. Allo stesso modo, troverai la formula per le leve di primo grado e un esempio risolto passo dopo passo di questo tipo di problema.
Cos’è una leva di primo grado?
La leva di primo grado , detta anche leva di primo genere , è una macchina semplice formata da una barra rigida che ruota attorno ad un fulcro e presenta un peso a ciascuna estremità della barra.
Quindi, la caratteristica principale delle leve di primo grado è quella di avere un fulcro (fulcro) tra i due pesi.
Ad esempio, il bilanciere, le forbici, le pinze o le pinze sono le leve principali. Anche il corpo umano può fungere da leva di primo grado quando cerchiamo di sollevare un peso.
Si noti che entrambi i corpi eserciteranno una forza verticale verso il basso sulla leva a causa della gravità. Quindi va determinato il punto dove va posizionato il fulcro in modo che la leva di primo grado sia bilanciata e non giri da una parte, vedremo di seguito come fare.
Parti della leva premium
Una volta conosciuta la definizione di leva di primo grado, vedremo quali sono le parti di questo tipo di macchina semplice:
- Punto di appoggio o fulcro (F) : è la parte della leva di primo grado su cui rimane la barra rigida. Pertanto, supporta l’intero peso della barra e dei corpi sopra di essa.
- Sforzo o potenza (P) : è la forza applicata alla leva per contrastare il carico sull’altro lato.
- Carico o resistenza (R) : è la forza che deve essere vinta.
- Power Arm (BP) : Questa è la distanza tra la potenza e il fulcro.
- Braccio di resistenza (BR) : questa è la distanza tra la resistenza e il punto di supporto.
Formula della leva di primo grado
Affinché una leva di primo grado sia in equilibrio, deve essere soddisfatta l’equazione che la potenza per il braccio di potenza è uguale alla resistenza per il braccio di resistenza.
La formula per una leva di primo grado è quindi la seguente:
Oro:
-
è il potere (o lo sforzo).
-
è l’arma del potere.
-
è la resistenza (o carico).
-
è l’arma della resistenza.
Tipi di leve premium
Le leve di primo grado possono essere classificate in tre diverse tipologie:
- Leva di primo grado con fulcro centrato : il fulcro è proprio al centro della barra, cioè la distanza dal fulcro alla potenza è uguale alla distanza dal punto di appoggio per la resistenza.
- Leva di primo grado con fulcro vicino alla resistenza : Il fulcro è più vicino alla resistenza che alla potenza. Quindi il braccio della potenza è più lungo del braccio della resistenza e quindi la potenza è inferiore alla resistenza.
- Leva di primo grado con punto di appoggio vicino alla potenza : Il punto di appoggio è più vicino alla potenza che alla resistenza. Quindi il braccio della resistenza è più lungo del braccio della potenza e quindi la potenza è maggiore della resistenza.
Esercizio risolto con la leva del primo anno
Posizioniamo un corpo di 50 kg su un lato di una leva di primo grado costituita da un’asta rigida di 300 cm. Se la distanza tra il carico e il fulcro è 180 cm, quanto deve pesare il corpo posto dall’altra parte della leva affinché sia in equilibrio?
In questo problema conosciamo solo la resistenza (50 kg) e il braccio di resistenza (180 cm). Tuttavia, poiché conosciamo la lunghezza della barra, possiamo calcolare il braccio di potenza sottraendo la lunghezza totale della barra meno la lunghezza del braccio di resistenza:
Possiamo quindi determinare il valore della potenza applicando la formula delle leve di primo grado:
Sostituiamo i dati nella formula:
E infine, risolviamo l’incognita nell’equazione:
