Come si gioca a Il laboratorio delle leve
- Scegli una leva e leggi il suo genere, il carico W e i bracci sulla scheda.
- Trova dove stanno il fulcro, il carico e la forza motrice, e misura entrambi i bracci dal fulcro.
- Usa la legge della leva, F·d_e = W·d_l, per trovare la forza motrice, la posizione del fulcro o il braccio della potenza, e premi Spingi.
- Guarda l'indicatore: il carico si solleva nell'istante in cui il momento della forza motrice raggiunge la linea.
Come fa una leva a moltiplicare la forza?
Una leva è una barra rigida che ruota intorno a un punto fisso, il fulcro. Un carico W la spinge al braccio della resistenza d_l, e tu spingi con una forza motrice F al braccio della potenza d_e. La leva è in equilibrio quando i momenti rispetto al fulcro sono uguali: F·d_e = W·d_l. Quindi F = W·d_l ÷ d_e, e il vantaggio meccanico è VM = W ÷ F = d_e ÷ d_l. In una leva di primo genere, come un piede di porco, le forbici o un'altalena a bilico, il fulcro sta tra la forza motrice e il carico. In una leva di secondo genere, come una carriola o uno schiaccianoci, il carico sta tra il fulcro e la forza motrice, quindi VM è sempre maggiore di 1. In una leva di terzo genere, come il tuo avambraccio, le pinzette o una canna da pesca, la forza motrice sta tra il fulcro e il carico, quindi VM è minore di 1: spingi più forte del carico, ma il carico si muove di più e più in fretta.
Un modello di apprendimento mirato
La leva è leggera e rigida e ogni forza agisce perpendicolarmente a essa. La forza motrice cresce in modo uniforme da zero in 2 s; il carico si solleva esattamente quando F·d_e raggiunge W·d_l, istante calcolato esattamente, e un momento entro lo 0,05% conta. La leva poi ruota di 8° in 1 s con la forza mantenuta, quindi il carico sale di d_l·sin θ mentre la tua mano si sposta di d_e·sin θ. Si svolge in tempo reale.