1 00:00:07,014 --> 00:00:09,948 Un famoso greco antico una volta disse, 2 00:00:09,948 --> 00:00:14,233 "Datemi un punto d'appoggio e solleverò la Terra." 3 00:00:14,233 --> 00:00:18,134 Ma non era un mago che prometteva gesta impossibili. 4 00:00:18,134 --> 00:00:21,349 Chi lo disse fu il matematico Archimede che descriveva 5 00:00:21,349 --> 00:00:25,311 il principio fondamentale di funzionamento delle leve. 6 00:00:25,311 --> 00:00:29,216 L'idea che qualcuno possa muovere una massa così grande 7 00:00:29,216 --> 00:00:31,099 può sembrare impossibile, 8 00:00:31,099 --> 00:00:34,807 ma invece può accadere quotidianamente. 9 00:00:34,807 --> 00:00:37,588 Un esempio facilmente comprensibile 10 00:00:37,588 --> 00:00:39,756 ci viene offerto da un parco giochi: 11 00:00:39,756 --> 00:00:42,399 l'altalena basculante. 12 00:00:42,399 --> 00:00:45,339 Supponiamo che decidiate di dondolarvi con un amico. 13 00:00:45,339 --> 00:00:47,350 Se avete lo stesso peso, 14 00:00:47,350 --> 00:00:50,569 riuscite a dondolarvi piuttosto facilmente. 15 00:00:50,569 --> 00:00:54,011 Ma se uno dei due pesa di più? 16 00:00:54,011 --> 00:00:56,407 Improvvisamente rimanete sospesi in aria. 17 00:00:56,407 --> 00:00:59,489 Per fortuna, sapete come scendere. 18 00:00:59,489 --> 00:01:03,867 Basta indietreggiare un poco e l'altalena scende. 19 00:01:03,867 --> 00:01:05,946 Può sembrare semplice e intuitivo, 20 00:01:05,946 --> 00:01:10,292 ma di fatto state usando una leva per sollevare un peso 21 00:01:10,292 --> 00:01:12,431 che altrimenti sarebbe troppo pesante. 22 00:01:12,431 --> 00:01:16,292 Tale tipi di leva sono chiamati macchine semplici, 23 00:01:16,292 --> 00:01:20,931 semplici mezzi che riducono la quantità di energia necessaria 24 00:01:20,931 --> 00:01:24,314 per svolgere un compito, sfruttando le leggi della fisica. 25 00:01:24,314 --> 00:01:26,402 Guardiamo come funziona. 26 00:01:26,402 --> 00:01:30,272 Ogni leva consiste di tre componenti principali: 27 00:01:30,272 --> 00:01:34,391 il braccio potenza, il braccio resistenza e il fulcro. 28 00:01:34,391 --> 00:01:37,700 In questo caso, il vostro peso è la forza motrice, 29 00:01:37,700 --> 00:01:41,257 mentre quello del vostro amico e la forza resistente. 30 00:01:41,257 --> 00:01:45,359 Archimede scoprì che esiste un rapporto 31 00:01:45,359 --> 00:01:50,454 tra la grandezza di queste forze e la loro distanza dal fulcro. 32 00:01:50,454 --> 00:01:52,372 La leva è in equilibrio 33 00:01:52,372 --> 00:01:56,179 quando il prodotto della forza motrice per la lunghezza del braccio potenza 34 00:01:56,179 --> 00:02:01,820 è uguale a quello della forza resistente per la lunghezza del braccio di resistenza. 35 00:02:01,820 --> 00:02:05,063 Ciò si basa su una legge fondamentale della fisica: 36 00:02:05,063 --> 00:02:11,677 il lavoro misurato in joule è uguale alla forza applicata a una distanza. 37 00:02:11,677 --> 00:02:15,633 Una leva non può ridurre lo sforzo necessario per sollevare qualcosa, 38 00:02:15,633 --> 00:02:18,275 ma offre uno scambio. 39 00:02:18,275 --> 00:02:22,800 Aumentando la distanza si può applicare una forza minore. 40 00:02:22,800 --> 00:02:25,937 Invece di cercare di sollevare un oggetto direttamente, 41 00:02:25,937 --> 00:02:29,689 la leva diminuisce lo sforzo disperdendo il peso 42 00:02:29,689 --> 00:02:34,057 lungo la lunghezza dei bracci di potenza e resistenza. 43 00:02:34,057 --> 00:02:37,412 Perciò se il vostro amico pesa il doppio di voi, 44 00:02:37,412 --> 00:02:42,469 dovete sedervi a una distanza doppia rispetto al fulcro per poterlo sollevare. 45 00:02:42,469 --> 00:02:47,154 Per lo stesso principio, sua sorella, che pesa un quarto del vostro peso, 46 00:02:47,154 --> 00:02:51,283 deve sedersi quattro volte più distante rispetto a voi. 47 00:02:51,283 --> 00:02:56,445 Le altalene sono divertenti, ma le applicazioni delle leve 48 00:02:56,445 --> 00:02:59,179 sono ancor più notevoli. 49 00:02:59,179 --> 00:03:03,373 Con una leva sufficientemente grande si possono sollevare pesi considerevoli. 50 00:03:03,373 --> 00:03:07,871 Una persona di 68 chilogrammi 51 00:03:07,871 --> 00:03:13,650 può bilanciare un'utilitaria utilizzando una leva di soli 3,7 metri, 52 00:03:13,650 --> 00:03:16,326 o può sollevare un blocco di pietra di 2,5 tonnellate 53 00:03:16,326 --> 00:03:19,326 con una leva di 10 metri, 54 00:03:19,326 --> 00:03:22,142 come quelle usate per costruire le Piramidi. 55 00:03:22,142 --> 00:03:26,640 Se voleste sollevare la Torre Eiffel dovreste usare una leva più lunga, 56 00:03:26,640 --> 00:03:29,870 pari a circa 40,6 chilometri. 57 00:03:29,870 --> 00:03:32,504 E che dire del famoso vanto di Archimede? 58 00:03:32,504 --> 00:03:35,417 Almeno ipoteticamente è possibile. 59 00:03:35,417 --> 00:03:39,771 La Terra pesa 6 x 10^24 chilogrammi, 60 00:03:39,771 --> 00:03:45,172 e la Luna, che dista circa 384 400 chilometri, 61 00:03:45,172 --> 00:03:47,456 sarebbe un fulcro perfetto. 62 00:03:47,456 --> 00:03:49,847 Tutto quel che vi servirebbe per sollevare la Terra 63 00:03:49,847 --> 00:03:54,239 sarebbe una leva lunga circa un biliardo di anni luce, 64 00:03:54,239 --> 00:03:59,621 1,5 miliardi di volte la distanza tra la Terra e la Galassia di Andromeda. 65 00:03:59,621 --> 00:04:03,197 Naturalmente poi ci vorrebbe un posto dove stare per poterla usare. 66 00:04:03,197 --> 00:04:05,293 Per essere una macchina semplice, 67 00:04:05,293 --> 00:04:08,407 la leva è in grado di fare cose piuttosto sorprendente. 68 00:04:08,407 --> 00:04:12,332 E gli elementi alla base delle leve o di altre macchine semplici 69 00:04:12,332 --> 00:04:15,842 sono presenti in diversi strumenti e attrezzi quotidiani 70 00:04:15,842 --> 00:04:18,621 che utilizziamo, come gli altri animali, 71 00:04:18,621 --> 00:04:21,160 per aumentare le possibilità di sopravvivenza, 72 00:04:21,160 --> 00:04:23,821 o per renderci la vita più semplice. 73 00:04:23,821 --> 00:04:27,435 Dopo tutto, sono i principi matematici che soggiaciono tali strumenti 74 00:04:27,435 --> 00:04:29,526 che fanno andare avanti il mondo.