leva

Fisica

In generale, corpo rigido, vincolato, in grado di ruotare intorno a un asse fisso e soggetto all’azione di due forze P e R applicate in due suoi punti. Se il corpo rigido è una barra rettilinea o curvilinea contenuta interamente in un piano (è il caso più frequente), si può parlare di un’asta girevole in un piano, intorno a un punto F (appartenente all’asse fisso) cui si dà il nome di fulcro. Il vincolo può essere talvolta costituito, com’è per es. per il giogo di una bilancia, da un semplice appoggio, oppure da una cerniera. Se non c’è attrito la condizione di equilibrio della l. è che si annulli il momento risultante rispetto all’asse delle due forze applicate, ossia che il momento dell’una risulti uguale e di segno opposto a quello dell’altra, e ciò comporta in particolare che le grandezze dei componenti delle due forze normali all’asse risultino inversamente proporzionali ai bracci delle forze medesime. Le due forze sono dette, abbastanza impropriamente, resistenza, R, la forza ‘da vincere’ e potenza, P, la forza applicata allo scopo. Se r e p sono i bracci rispetto al fulcro della resistenza R e della potenza P, che supporremo qui normali all’asse, la condizione di equilibrio dà luogo all’eguaglianza R/P = p/r: il rapporto R/P si chiama vantaggio della l., e conseguentemente si dice che la l. è vantaggiosa, indifferente, o svantaggiosa a seconda che sia P ⋚ R, cioè a seconda che p ⋛ r.

fig. 1

Se la l. è un’asta rettilinea e le due forze sono a essa normali, la l. si dice di 1°, 2°, 3° genere a seconda che, rispettivamente, il fulcro F (fig. 1) cada tra i punti di applicazione A e B di P e di R, oppure B cada tra F e A, oppure A cada tra F e B. La l. di 1° genere può essere, a seconda della posizione del fulcro, vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente; quella di 2° genere è sempre vantaggiosa; quella di 3° genere sempre svantaggiosa: peraltro, l’essere una l. svantaggiosa dal punto di vista meccanico, non significa che essa non possa riuscire utile a determinati scopi; infatti, nel caso di spostamento dei punti di applicazione delle forze, i lavori delle forze stesse, se queste sono in equilibrio, sono uguali e opposti e quindi gli spostamenti stanno fra loro in rapporto inverso a quello delle forze: una l. svantaggiosa può essere pertanto utilizzata per amplificare uno spostamento. Sono l. di 1° genere la bilancia (leva a bracci uguali), la stadera, la puleggia fissa; nascono dall’accoppiamento di due l. di 1° genere le tenaglie e le forbici. Sono l. di 2° genere, o nascono dall’accoppiamento di due l. di 2° genere, la carriola, lo schiaccianoci. Sono l. di 3° genere le pinzette a molla, le pinze chirurgiche ecc.; è una l. di 3° genere l’avambraccio, nel quale il fulcro è rappresentato dal gomito, mentre la potenza, che è esercitata attraverso i muscoli del braccio, è applicata a un punto dell’avambraccio poco lontano dal gomito e la resistenza è applicata alla mano.

fig. 2

L. ottica Dispositivo ottico per l’amplificazione di piccoli spostamenti. Una sorgente luminosa a (fig. 2) invia un fascetto di raggi sullo specchio b, girevole intorno all’asse per O normale al piano del disegno e opportunamente collegato a una asticciola c i cui spostamenti devono essere amplificati; i raggi riflessi dallo specchio formano inizialmente l’immagine di a nel punto A della scala graduata d. Se lo specchio ruota di un angolo α, a causa di un piccolo spostamento s dell’asticciola c, l’immagine di a viene a formarsi nel punto B della scala con un corrispondente spostamento S = 2Ls/r, che, con un’opportuna scelta delle distanze r ed L, può essere anche mille volte maggiore. Il dispositivo è utilizzato in vari strumenti di misurazione per la valutazione di piccoli spostamenti lineari o angolari.

Tecnica

Asta o barra, costituente una l., sulla quale si agisce per azionare un dispositivo meccanico: l. di scambio, per manovrare gli scambi ferroviari; l. del cambio, negli autoveicoli, per manovrare il cambio di velocità; l. di comando, la barra (detta anche cloche) con cui negli aeroplani il pilota governa il timone di profondità e gli alettoni.

Nelle armi da fuoco portatili, in particolare nei fucili detti appunto a l., è il guardamano forgiato in maniera che vi si possano infilare tre dita (medio, anulare, mignolo) della mano destra per poter azionare il movimento della ripetizione. La l. era comune in moltissime carabine americane dell’Ottocento (Volcanic, Henry, Winchester) ed è usata anche in alcune carabine attuali (Winchester, Savage). Nella seconda metà del 19° sec. apparvero anche pistole con l. ad anello.

Arnese a forcella che serviva per tendere l’arco delle balestre, per questo dette a leva.

Nei siluri propulsi ad aria compressa, l. di registro, congegno di chiusura che regola l’immissione dell’aria nel motore del siluro; la l. impedisce l’afflusso dell’aria prima del lancio e lo consente al momento del lancio venendo aperta da un apposito scontro posto sul tubo lanciasiluri.

Medicina

In chirurgia ortopedica, strumento ad asta piatta per l’estrazione di frammenti ossei, per la riduzione operatoria di fratture o lussazioni (per es., l. di Putti per la lussazione dell’anca), o per la rimozione di viti e chiodi per osteosintesi.

In odontoiatria, strumento a forma di scalpello per l’estrazione delle radici dentarie.

In ostetricia, strumento a forma di cucchiaia fenestrata per l’estrazione del feto dal canale del parto.