Cómo calcular la tensión en las poleas

Escrito por paul dohrman | Traducido por mariano salgueiro
Cómo calcular la tensión en las poleas

Sistema de poleas.

Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images

Una serie de poleas funcionando en conjunto puede crear una ventaja mecánica, reduciendo la fuerza requerida para levantar una carga. Esta reducción de fuerza es igual a la disminución en la tensión sobre la línea a través de las poleas. Por lo tanto, si puedes calcular una, también podrás determinar la otra. Ten en cuenta que la fórmula aplicable para determinar la ventaja mecánica es trabajo = fuerza x distancia. Así, si una línea levanta la misma carga en el aire antes y después de agregar el sistema de poleas, y si la distancia de cuerda a la que debe aplicarse la fuerza de entrada se ha incrementado en "X" veces, entonces la fuerza necesaria para levantar la carga ha disminuido "X" veces. Así, la ventaja mecánica tiene una proporción de "X" a uno.

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Instrucciones

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    Dibuja un diagrama de una línea pasando sobre una polea que cuelga desde un soporte en el techo, y luego por debajo de otra polea unida a la carga que tiene que levantarse, volviendo de regreso a la polea colgante para unirse a un ojal en su parte inferior. La línea se duplica entre la polea estacionaria fijada en la parte superior y la polea unida a la carga.

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    Determina qué cantidad de línea tendrá que mover un trabajador para levantar la carga hasta una altura de 1 m. Continuando con el ejemplo anterior, tendrías que tirar de la cuerda unos 2 m para obtener las dos distancias de línea entre las dos poleas, de modo que se acorten 1 m cada una. En otras palabras, tienes que acercar 1 m las dos poleas para levantar la carga hasta la misma distancia. Las dos distancias entre las poleas deben acortarse en 1 m cada una.

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    Divide la distancia de la línea sobre la que se aplica fuerza entre la distancia a través de la cual se realiza trabajo en el extremo de salida. Esto te dará la ventaja mecánica. El resultado para el ejemplo anterior es de dos a uno.

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    Toma el recíproco del resultado obtenido en el paso tres y multiplícalo por el peso de la carga. Ésta es la tensión a través de la línea, si la carga se sostiene de manera estática por encima del suelo. Tirar de la carga hará que la tensión supere esta cantidad, por supuesto, pero el caso estático da un límite inferior. Continuando con el ejemplo anterior, supón que la carga es de 10 kg. Entonces (1/2)x10 kg = 5 kg de fuerza. (Nota que el kg es una unidad de fuerza, no de masa, en el sistema de medición imperial).

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