Poleas utilizadas en la construcción

Escrito por markg | Traducido por lucas huidobro
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Poleas utilizadas en la construcción
Las poleas levantan objetos pesados. (Image by Flickr.com, courtesy of Miikka Skaffari)

Una polea es un juego de ruedas y cuerda que permite mover objetos pesados con mínimo esfuerzo. Las poleas son uno de los primeros inventos de la humanidad y son una parte importante de máquinas que utilizamos todos los días. Las grúas en los sitios de construcción utilizan poleas complejas llamadas sistemas de bloques y aparejos para levantar objetos extremadamente pesados durante distancias muy largas sobre la tierra, mientras los elevadores utilizan poleas para subir a las personas en un edificio.

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Historia

La fuerza es el esfuerzo utilizado para mover algo o evitar que algo se mueva. Una polea nos permite cambiar la dirección de la fuerza mientras multiplicamos la fuerza aplicada a la carga. También puede facilitar las mecánicas de levantar una carga. Por ejemplo: imagina tirar un cubo de un galón (3,70 l) en un pozo. Debido a que un galón de agua (3,70 l) pesa ocho libras (3,6 kg), toma ocho libras (3,6 kg) de fuerza para levantar ese cubo. Al usar una polea simple de una rueda, una persona puede tirar hacia abajo de la cuerda en vez de hacia arriba, lo que mucha gente encuentra más fácil debido a la fuerza de palanca aumentada. Esta polea no amplifica la fuerza.

Poleas utilizadas en la construcción
La fuerza es la cantidad de energía necesaria para mover un peso. (Image by Flickr.com, courtesy of John Haslam)

Función

El uso más importante de las poleas es magnificar la fuerza, lo que permite que levantes cargas más pesadas con menos fuerza. La compensación es que la distancia que tiene que recorrer la cuerda aumenta proporcionalmente. Una polea compleja que usa más de una rueda amplifica la fuerza del tirón del levantador, pero la persona tiene que tirar más lejos. En el ejemplo del pozo, una polea de dos ruedas permitiría que el levantador pueda subir un cubo de dos galones (7,40 l) con la misma cantidad de energía que una polea de una rueda para levantar un solo galón (3,70 l). La cuerda, sin embargo, debe recorrer el doble de distancia.

Poleas utilizadas en la construcción
Los pozos anticuados utilizan poleas para levantar cubos de agua. (Image by Flickr.com, courtesy of Janice Waltzer)

Tipos

Las poleas están en todos lados. Las poleas simples son utilizadas en elevadores, escaleras mecánicas y algunas grúas de construcción. Éstas sólo deben cambiar la dirección en que se aplica la fuerza. Cuando se debe levantar o mover cosas pesadas, las poleas complejas son usadas para magnificar el poder de levantamiento. A estas poleas generalmente se hace referencia como "bloques y aparejos". Las poleas no solo son usadas para levantar cosas, también se pueden utilizar cuando se requiere mucha fuerza para tirar algo, como un tronco de un árbol del suelo.

Poleas simples

Los elevadores utilizan poleas simples para levantar personas y las grúas en construcciones utilizan poleas para levantar cargas pesadas como vigas de acero para construir edificios. En un elevador, se utiliza una sola polea. En un extremo del cable está el auto del elevador, y en el otro extremo un contrapeso pesado igual a la carga máxima que puede llevar el elevador. Los frenos utilizan fricción para reducir la velocidad del elevador cuando la carga del auto es menor que la del contrapeso.

Poleas utilizadas en la construcción
Los elevadores utilizan una polea simple para moverse entre los pisos. (Image by Flickr.com, courtesy of Anita Martinz)

Poleas complejas

Ciertos tipos de grúas, llamadas grúas torre, utilizan un mecanismo de bloques y aparejos para levantar objetos en el aire durante la construcción de rascacielos. Los bloques y aparejos utilizan varias poleas unidas entre sí en líneas paralelas, una sobre la otra. Un cable fuerte está enrollado entre dos líneas de poleas empezando en el motor, que provee el poder para hacer el levantamiento y, luego de enhebrarse en el sistema de poleas, es añadido al soporte que sostiene el eje en la línea superior. Mientras la línea superior de poleas está añadida al brazo de la grúa, la carga está añadida al eje del juego más bajo. Mientras el motor enrolla el cable, el eje inferior es tirado hacia el eje superior, levantando la carga. La fuerza es aumentada por la cantidad de poleas en ambos sistemas.

Poleas utilizadas en la construcción
Las grúas utilizan poleas complejas para multiplicar la fuerza para levantar cosas pesadas. (Image by Flickr.com, courtesy of David Blaikie)

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