Macchine Semplici e Composte: Principi e Funzionamento
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Una macchina è un dispositivo in grado di ridurre lo sforzo necessario per eseguire un lavoro.
I meccanismi sono gruppi meccanici, ognuno dei quali svolge una funzione specifica.
Le macchine possono essere semplici o composte.
- Semplici: quelle che hanno solo un unico punto di appoggio.
- Composte: quelle che sono formate da 2 o più macchine.
In una macchina semplice, il lavoro delle forze motrici è uguale al lavoro fatto dalle forze di resistenza.
La Leva
La leva è una macchina semplice costituita da un'asta rigida che può ruotare intorno ad un fulcro.
- Potenza (P): forza da applicare.
- Resistenza (R): peso che si desidera spostare.
- Braccio della Potenza (b): la distanza tra il fulcro e il punto in cui si applica la potenza.
- Braccio della Resistenza (a): distanza tra il fulcro e il punto in cui si applica la resistenza.
Legge fondamentale: P · b = R · a
Tipi di Leve
- Leve di primo genere: hanno il fulcro tra la potenza e la resistenza.
- Leve di secondo genere: hanno la resistenza tra il fulcro e la potenza.
- Leve di terzo genere: hanno la potenza tra la resistenza e il fulcro.
- Leve composte: sono costituite dalla combinazione di più leve dello stesso genere o diverso.
Il Piano Inclinato
Il piano inclinato è una macchina semplice costituita da una superficie piana che forma un angolo con l'orizzontale.
Il prodotto della potenza per la lunghezza della pendenza è uguale al prodotto della resistenza per l'altezza del piano.
La Vite
La vite è una macchina semplice composta da un piano inclinato avvolto in maniera uniforme e costante.
Elementi della vite:
- Profilo del filetto: la sezione del profilo del filetto.
- Senso di rotazione: il senso di rotazione dei progressi del filetto della vite.
- Numero di filetti: il numero di filetti della vite.
- Passo del filetto.
La Puleggia
La puleggia è una macchina semplice costituita da una ruota che gira attorno ad un asse, azionata da una corda.
La puleggia mobile è un dispositivo composto da due pulegge: una fissa collegata ad un sostegno tramite un gancio e una mobile a cui è collegata una estremità della corda.
Si tratta di una macchina composta con due punti di appoggio: il punto in cui è legata la corda e il gancio che tiene la puleggia fissa.
Il Tornio
Il tornio è una macchina semplice che consiste in un cilindro il cui asse si trova su due supporti. L'azione trasforma una manovella collegata al pozzo.
P × L = R × r
Il prodotto della forza motrice per la lunghezza della pedivella è uguale al prodotto del peso da sollevare per il raggio del cilindro del tornio.