Descrizione Lo strumento dimostrativo delle proprietà del cuneo come macchina semplice è composto da un prisma a sezione triangolare in legno, posto fra due rulli ad assi paralleli. Al vertice del prisma è agganciato un filo collegato ad un piatto. | |
Funzionamento Si posiziona il cuneo al bordo di un tavolo, affinché il piatto possa scendere liberamente. Per equilibrare il sistema occorre porre una tara sul piatto perché il peso del rullo appoggiato sul cuneo tenderebbe a farlo spostare verso sinistra. Analogamente, ponendo altre masse sul rullo si ottiene il bilanciamento del sistema aggiungendo delle masse sul piatto. L’utilità della macchina sta nel fatto che il peso P aggiunto sul piatto può essere molto minore del peso R posto sul rullo, secondo il rapporto t/l, dove l è la distanza tra vertice e base del cuneo e t la larghezza della base, come mostrato di seguito. In figura, le forze F ed F’ applicate alle facce laterali del cuneo danno luogo ad una risultante di modulo tanto più piccolo quanto più piccolo è l’angolo al vertice; la forza equilibrante P applicata alla base è dunque molto minore di F ed F’: essendo i triangoli OFC e ABS simili, vale la proporzione OF : OC = BS : AB, dove OF è uguale alla resistenza (R), OC è uguale alla potenza (P), BS = l e AB = t. Si ottiene dunque R : P = l : t La stessa proprietà del cuneo viene usata per separare oggetti o aprire fessure in un materiale, “amplificando “ la forza applicata. | |