Legge della leva
L'equilibrio di una leva: forza per braccio da una parte, forza per braccio dall'altra.
Formula in chiaro 1 fonte ufficiale Verificato il 30 agosto 2026 Segnala un errore
Legge della leva
| Forza | 100 N |
|---|---|
| Braccio della forza | 1,5 m |
| Resistenza da vincere | 500 N |
| Braccio della resistenza | 0,3 m |
| Vantaggio meccanico | 5 |
Esempio calcolato dal nostro motore il 30 agosto 2026.
Come calcoliamo questa pagina
forza * braccio_forza = resistenza_leva * braccio_resistenza
F₁ · b₁ = F₂ · b₂. Il vantaggio meccanico è il rapporto fra i due bracci: un braccio cinque volte più lungo fa risparmiare cinque volte la forza, ma bisogna muoverlo cinque volte di più.
- Archimede, "Sull'equilibrio dei piani", III secolo a.C.
- È la condizione di equilibrio: dice se la leva sta ferma, non quanto rapidamente si muove se la forza è maggiore.
- Trascura peso e flessione dell'asta e l'attrito nel fulcro, che su una leva reale mangiano una parte del vantaggio.
Esempi svolti
Sollevare cento chili con venti
Resistenza da vincere 1.000 N Braccio della resistenza 0,2 m Braccio della forza 1 m Forza 200 N
Bastano 200 newton, cioè un quinto: il braccio è cinque volte più lungo. In cambio bisogna abbassarlo di cinque volte lo spazio di cui sale il carico.
I numeri di questi esempi non sono scritti a mano: li calcola lo stesso motore della pagina, ogni volta che il sito viene pubblicato.
L'equilibrio dei momenti
Una leva è in equilibrio quando forza per braccio da una parte uguaglia forza per braccio dall'altra. Il prodotto forza-braccio si chiama momento, ed è la grandezza che conta ogni volta che qualcosa ruota.
Il vantaggio meccanico è il rapporto fra i due bracci: dice quante volte si moltiplica la forza.
Non si guadagna niente per niente
Quello che si guadagna in forza si perde in spostamento. Con un vantaggio di cinque, si solleva cinque volte tanto ma bisogna muovere il proprio capo di cinque volte lo spazio.
Il lavoro compiuto è lo stesso: la leva non crea energia, la ridistribuisce nel tempo e nello spazio. Archimede disse che con un punto d'appoggio avrebbe sollevato il mondo, e aveva ragione — ma avrebbe dovuto muovere il suo capo di distanze astronomiche.
I tre generi di leva
Dipende da dove sta il fulcro. Nelle forbici sta in mezzo; nella carriola all'estremo, con il carico in mezzo; nella pinzetta all'estremo, con la forza in mezzo. Le prime due possono essere vantaggiose, la terza è sempre svantaggiosa in forza.
L'avambraccio umano è una leva di terzo genere: il bicipite si attacca vicinissimo al gomito, quindi deve fare molta più forza del peso che solleviamo. In cambio si guadagna in velocità e ampiezza di movimento.
Domande frequenti
Che cos'è il vantaggio meccanico?
Il rapporto fra i due bracci: con un braccio cinque volte più lungo si solleva cinque volte il carico con la stessa forza. In cambio bisogna muovere la propria estremità cinque volte di più, perché il lavoro non si crea.
Vale per una carrucola o un cric?
Il principio è lo stesso — si guadagna in forza quello che si perde in spostamento — ma la geometria è diversa e il conto dei bracci qui non si applica direttamente.
Che cosa sono le leve di primo, secondo e terzo genere?
Dipende da dove sta il fulcro: in mezzo nelle forbici, all'estremo con la resistenza in mezzo nella carriola, all'estremo con la forza in mezzo nella pinzetta. La condizione di equilibrio è la stessa per tutte e tre.