LE LEVE (fisica)

Una leva è una macchina semplice che trasforma il movimento.
Essa è composta da due bracci solidali fra loro, cioè che ruotano nello stesso angolo e con la stessa velocità angolare, incernierati per un'estremità a un fulcro, attorno al quale sono liberi di ruotare .
I bracci di una leva sono anche indicati con i termini di braccio-potenza (P) e braccio-resistenza (R); il primo è il braccio al quale bisogna applicare una forza per equilibrare la forza resistente applicata all'altro braccio.
Condizione di equilibrio
La condizione di equilibrio nella leva è la consueta condizione di equilibrio alla rotazione: la somma dei momenti meccanici ad essa applicate deve essere uguale a zero.
Poiché nella leva l'asse di rotazione è fisso e sono applicate solo due forze, è sufficiente uguagliare i due momenti:
,
dove:

• , è la forza applicata all'estremità del braccio b₁ (che farebbe ruotare la leva in un dato verso);
• è la forza applicata all'estremità del braccio b₂ (che farebbe invece ruotare la leva nel verso opposto).

Segue , ovvero il braccio e la forza su di esso applicata sono inversamente proporzionali.
Vantaggio meccanico
Dalla condizione di equilibrio segue che imprimendo all'estremità del braccio lungo della leva un movimento con una determinata forza, l'estremità del suo braccio corto si muoverà con una forza moltiplicata di un fattore b₁/b₂, anche se percorrerà un cammino ridotto dello stesso fattore, e viceversa se l'azione viene invece compiuta sul braccio corto. Il rapporto tra le dimensioni dei bracci determina quindi il rapporto tra forza resistente e forza da applicare.
Classificazione delle leve
In base al rapporto tra forza resistente e forza applicata (o potenza) le leve si distinguono in:

• svantaggiose: se la forza applicata richiesta è maggiore della forza resistente, ovvero se il braccio-resistenza è più lungo del braccio-potenza (b_p / b_r < 1);
• indifferenti: se la forza applicata richiesta è uguale alla forza resistente, ovvero se il braccio-resistenza è uguale al braccio-potenza (b_p / b_r = 1);
• vantaggiose: se la forza applicata richiesta è minore della forza resistente,ovvero se il braccio-resistenza è più corto del braccio-potenza (b_p / b_r > 1);

In base alla posizione reciproca del fulcro e delle forze le leve si distinguono in:

• leve di primo genere: il fulcro si trova tra le due forze (interfulcrate); possono essere vantaggiose, svantaggiose o indifferenti;^[1]

• leve di secondo genere: la forza resistente si trova tra fulcro e forza motrice (o potenza)(interresistente); sono sempre vantaggiose;^[1]

• leve di terzo genere: la forza motrice (potenza) si trova tra fulcro e forza resistente (interpotente); sono sempre svantaggiose.^[1]