¿Cuáles son las tres clases de poleas?

Escrito por paul dohrman | Traducido por laura de alba
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¿Cuáles son las tres clases de poleas?
Polea. (Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images)

Las tres clases de poleas son: fijas, móviles y compuestas. La nomenclatura depende de si la polea está unida a la carta que se va a levantar, al soporte estacionario o si ambos tipos de poleas se están utilizando. En los dos últimos casos, se puede lograr una ventaja mecánica, levantando con más fuerza que la que es aplicada.

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Polea fija

Una polea fija está fija a un soporte estacionario. No va unida a la carga. Su propósito es cambiar la dirección de la fuerza aplicada sobre el aparejo (cuerda, cadena) que pasa a través de ella.

¿Cuáles son las tres clases de poleas?
Polea fija.

Polea móvil

Una polea móvil está unida a la carga. Esto permitió la ventaja mecánica: se requiere menos fuerza para sostener el peso en su lugar que con una polea fija, porque el aparejo que conduce al soporte fijo y el que conduce a la figura que hace el esfuerzo de jalar comparten cantidades iguales del peso de la carga. Es como si la cuerda estuviera cortada en dos, unida a dos lugares separados sobre la carga.

Por ejemplo, una carga de 100 Newtons podría entonces ser compartida por el soporte y la figura que jala. Si el aparejo es vertical en ambos lados, entonces la atención del soporte es de 50 Newtons y la tensión que tiene el que jala es de 50 Newtons (si el aparejo no es vertical, la tensión se eleva, porque sus esfuerzos al levantar contra la gravedad se vuelven oblicuos, o indirectos, y por lo tanto ineficientes).

¿Cuáles son las tres clases de poleas?
Polea móvil.

Sistema de poleas compuesto

Una combinación de una polea móvil y una fija permite que la carga y el levantador estén en el mismo lugar general. Un sistema de poleas puede ser compuesto aún más al añadir más y más poleas, para incrementar la ventaja mecánica.

¿Cuáles son las tres clases de poleas?
Sistema de poleas.

Ventaja mecánica

La ventaja mecánica es una reducción en la fuerza necesaria para realizar una tarea. Es descrita numéricamente como la relación del resultado de fuerza por una máquina (por ejemplo, las poleas) con la entrada de fuerza (por ejemplo, por una persona que está jalando). Esto se puede entender en en términos del ejemplo de una polea móvil. Supongamos que el aparejo es vertical y el que hace el esfuerzo jala de forma vertical. Cuando la carga es levantada 1 metro, entonces la polea es levantada 1 metro. Para que esto suceda, la distancia entre la polea y la persona debe disminuir 1 metro. La distancia entre la polea y el soporte también debe acortarse 1 metro. Por lo tanto, el aparejo debe acortarse 2 metros. La fuerza necesaria por quien jala es reducida, pero se duplica la longitud sobre la que la polea tiene que moverse.

Por lo tanto, se obedece la ley de la conservación. La energía requerida para levantar una carga dada 1 metro es la misma, sin importar cómo se haga. La energía de trabajo, que equivale a la fuerza multiplicada por la distancia sobre la que se mueve la carga, es la misma si se utiliza o no un sistema de poleas. Pero si la fuerza es cortada a la mitad, la distancia se debe duplicar, manteniendo igual la energía al elevar la carga 1 metro.

La ventaja mecánica puede entonces estar determinada por cuánto aparejo debe ser jalado para mover una carga en una distancia determinada.

¿Cuáles son las tres clases de poleas?
Ventaja mecánica.

Historia

La ventaja mecánica fue entendida hace tanto tiempo como la época de Arquímides en la antigua Grecia. El antiguo historiador Plutarco reportó que Arquímides, en respuesta a un desafío del rey Hieron, movió un buque de guerra completo, lleno de hombres y carga, jalando con poleas compuestas utilizando nada más que su propia fuerza.

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