La leva è costituita da un’asta rigida che può ruotare intorno ad un punto fisso che prende il nome di fulcro (F).
Con la leva si possono sollevare carichi con una forza di molto inferiore rispetto a quella che metterebbe l’uomo senza di essa. Basti pensare le possenti costruzioni antiche come monumenti funebri, templi, piramidi strutturati con blocchi enormi per capire che già il principio della leva veniva adoperato.
A seconda alla posizione del fulcro e ai punti in cui vengono applicate la forza motrice DM e la forza resistente FR si hanno 3 classificazioni di leve:

• Leva di 1° genere o interfulcro
• Leva di 2° genere o interresistene
• Leva di 3° genere o interpotente

Teorema dei momenti delle leve
Il momento della forza è il prodotto di una forza per la sua distanza dal fulcro.
Nel sistema internazionale SI il momento di una forza si misura in newton per metro (N m) mentre nel vecchio sistema tecnico si misura in chilogrammi peso per metro (Kg m).
Quando la leva è in equilibrio il momento della forza resistente è uguale al momento della forza motrice, quindi
MR = MM
Da ciò otteniamo che:
MR = FR x r
MM = FM x m
E quindi: FR x r = FM x m

Tipi di leve:

Leva di 1° genere
La posizione del fulcro è fra la FM e la FR.
Sono vantaggiose solo quando il braccio della forza motrice è maggiore del braccio della forza resistente. Ad esempio la forbice e la tenaglia sono leve di primo genere.

Leva di 2° genere
La posizione della FR è fra il fulcro e la FM.
Sono sempre vantaggiose in quanto il braccio della forza motrice è sempre maggiore rispetto a quello della forza resistente. Ad esempio lo schiaccianoci è una leva di secondo genere.


Leva di 3° genere
La posizione del FM è fra il fulcro e la FR.
Sono sempre svantaggiose in quando il braccio della forza motrice è sempre inferiore rispetto a quello della forza resistente. Si può constatare che è maggiore lo spostamento del punto di applicazione della FR. Ad esempio la pinzetta è una leva di terzo genere.

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Come spiegare il principio della leva
Spesso capita che non si riesca ad aprire un barattolo usando solo le mani ma, inserendo il manico di una posata sotto il coperchio e facendo leva si possa aprire il barattolo facilmente. La posata, quindi, in questo caso ha la funzione di una leva:

1. Il coperchio del barattolo è una forza da vincere, cioè una resistenza.
2. Il punto in cui la posata poggia sul barattolo è il fulcro.
3. La forza che hai applicato al manico della posata è la potenza.

Quindi, una leva è un'asta rigida libera di ruotare attorno a un punto fisso detto fulcro (F).
Ad essa sono applicate due forze: la resistenza (R) che è la forza da vincere, e la potenza (P) che è la forza applicata. La distanza tra il fulcro e il punto in cui si applica la potenza è detta braccio della potenza (bp); la distanza tra il fulcro e il punto in cui è applicata la resistenza è detta braccio della resistenza (br)


COME CALCOLARE UNA LEVA

Immaginate un'altalena dove stanno giocando due bambini

a.Se i bambini (che saranno potenza e resistenza) hanno lo stesso peso (facciamo 20kg) e sono alla stessa distanza dal centro dell'altalena, (facciamo 2 m ciascuno) cioè il fulcro l'altalena sarà in equilibrio

b.Se il bambino ,che rappresenta la resistenza, è più pesante (40kg) l'altalena non è più in equilibrio e risulta sbilanciata

c.Se però il bambino della resistenza si avvicinasse al fulcro di 1m, l'altalena ritornerebbe in equilibrio

Ora moltiplicando R per br e P per bp dovremmo ottenere lo stesso prodotto, infatti, nell'esempio dell'altalena

a. 20x2=40 & 20x2=40
b. 20x2=40 & 40x2=80
c. 20x2=40 & 40x1=80

Quindi la formula per calcolare una leva sarà

Pxbp=Rxbr
Potenzaxbraccio.potenza=Resistenzaxbraccio.resistenza

Quindi il prodotto della potenza e del braccio potenza è uguale al prodotto della resistenza e del braccio della resistenza

sotto forma di proporzione

P:R=br:bp

Potenza sta a resistenza come braccio resistenza sta a braccio potenza

Questa è la legge di equilibrio di una leva.

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