In questo articolo viene spiegato cosa sono le leve di terzo grado (o leve di terzo genere). Troverai quindi le caratteristiche delle leve di terzo grado, la formula per questa tipologia di leve e, infine, un esercizio risolto passo dopo passo.
Cos’è una leva di terzo grado?
La leva di terzo grado , o leva di terzo genere , è la leva che esercita lo sforzo (o potenza) tra il punto di appoggio (o fulcro) e il carico (o resistenza).
Cioè, le leve di terzo grado hanno il fulcro a un’estremità, la resistenza all’altra estremità e la potenza da qualche parte tra le due estremità della leva.
Ad esempio, le canne da pesca, le pinzette e i tagliaunghie sono leve di terzo grado. Tutti questi strumenti sono esempi di leve di terzo grado perché la potenza si trova tra il punto di appoggio e quello di resistenza.
Parti di una leva di terzo grado
Una volta vista la definizione di leva di terzo grado, di seguito vengono presentate le diverse componenti di questa tipologia di leva.
- Punto di appoggio o fulcro (F) : è la parte della leva di terzo grado su cui rimane il meccanismo.
- Sforzo o potenza (P) : è la forza applicata alla leva per contrastare la resistenza ad un’estremità della leva.
- Carica o resistenza (R) : questa è la forza che deve essere vinta.
- Braccio di potenza (BP) : questa è la distanza tra la potenza e il fulcro.
- Braccio di resistenza (BR) : è la distanza tra la resistenza e il fulcro.
Caratteristiche di una leva di terzo grado
La caratteristica principale di una leva di terzo grado è che la potenza è tra la resistenza e il fulcro. Pertanto, poiché la resistenza sarà sempre più lontana dal fulcro rispetto alla potenza, nelle leve di terzo grado il braccio della resistenza è sempre più grande del braccio della potenza.
Pertanto anche lo sforzo richiesto per compensare la resistenza è maggiore della resistenza stessa. Quindi in questo tipo di leva non c’è guadagno meccanico, anzi. Questo è il motivo per cui le leve di terzo grado vengono generalmente utilizzate per manipolare oggetti di peso leggero, altrimenti sarebbe necessario applicare una forza troppo grande.
D’altra parte, un vantaggio delle leve di terzo grado è che permettono di ottenere un grande movimento di resistenza con un piccolo movimento di potenza.
Formula della leva di terzo grado
Affinché una leva di terzo grado sia in equilibrio, l’equazione deve essere soddisfatta: la potenza per il braccio di potenza è uguale alla resistenza per il braccio di resistenza.
La formula per una leva di terzo 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.
Esercizio risolto della leva di terzo grado
In una leva di terzo grado occorre esercitare una forza pari a 60 N per contrastare una resistenza di 15 N posta a 80 cm dal fulcro. Calcolare a quale distanza dal fulcro viene applicata la potenza.
In questo problema con la leva di terzo grado, ci viene chiesto di determinare il braccio di potenza. Quindi, per risolvere il problema, dobbiamo applicare l’equazione della leva finanziaria:
Sostituiamo i dati che conosciamo nell’equazione:
E risolviamo l’incognita nell’equazione:
La potenza deve quindi essere applicata a 20 cm dal fulcro.