36. Leva e carrucola fissa. — Come applicazione dei principi studiati al § 32 studieremo la leva e la carrucola fissa.
La leva è un’asta girevole intorno a un asse che prende il nome di fulcro; in due punti di essa agiscono due forze; nel suo impiego pratico viene utilizzata per vincere una forza, cui si dà il nome di resistenza, per mezzo di un’altra forza cui si dà il nome di potenza.
Nel caso della fig. 22
la potenza P è impiegata per equilibrare l’azione della resistenza
costituita dal peso R; F è il fulcro. Una tale leva dicesi di 1° genere.
Nella fig. 23 è rappresentata invece la leva di 2° genere; in essa il fulcro è
a un estremo, la potenza P all’altro estremo, e la resistenza B è
interposta.
Infine nella leva di 3° genere (fig. 24) è invece interposta la potenza.
Le due forze P ed R, trascurando il peso dell’asta, devono equilibrarsi intorno all’asse F; chiamando p ed r i rispettivi bracci, ponendo cioè
devono perciò essere eguali i momenti delle forze P ed R, cioè si deve avere in tutti i casi
Pp = Rr, ovvero P : B = r : p.
Si potrà quindi, se è r
< p, equilibrare la resistenza R con una forza P minore di R.
Sono leve di primo genere: i pali di ferro dei muratori, il giogo della bilancia e della stadera (§ 37), le due lame delle forbici, ecc.; di secondo genere: i due pezzi dello schiaccianoci, il remo della barca, ecc.; di terzo genere: le mollette o pinzette, il pedale dell’arrotino, l’avambraccio dell’uomo ecc.
Nella carrucola fissa (fig. 25) le due forze che si fanno equilibrio agiscono agli estremi della fune che si avvolge sulla gola del disco girevole. Esse hanno entrambe per braccio il raggio del disco; e l’equilibrio si ha quindi soltanto se le due forze P ed R hanno eguale intensità. La carrucola adunque trasmette le forze senza alterazione, modificandone solo la direzione. Di questo principio noi abbiamo implicitamente ammessa la verità facendo uso dell’apparecchio della fig. 8 per la verifica del principio del parallelogrammo delle forze.