Ventajas de usar palancas y poleas

Escrito por duane craig | Traducido por jorge escobar
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Ventajas de usar palancas y poleas
Las máquinas modernas utilizan los principios de las palancas y poleas. (machines in construction image by JoLin from Fotolia.com)

Está escrito en las leyendas que, mediante un sistema de poleas, un solo hombre movió un barco de guerra entero y lleno de soldados. A lo largo de la historia, las poleas y palancas han hecho ligero el trabajo de levantar y mover cosas. Muchas máquinas y herramientas modernas continúan utilizando los principios de estas máquinas simples. Grúas gigantes levantan miles de toneladas utilizando los principios de las poleas, mientras que herramientas simples tales como carretillas y palanquetas emplean los principios de la palanca. Las palancas y las poleas proporcionan ventajas a sus usuarios.

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Mecánica

La ventaja mecánica describe la medida en que una máquina simple multiplica la fuerza que se ejerce sobre ella. Las palancas y poleas proporcionan su ventaja mecánica a los usuarios. La gente puede reducir la cantidad de esfuerzo necesario para levantar y mover cosas usando palancas y poleas. La ventaja mecánica se expresa en números, donde el uno no representa ninguna ventaja, más que cambiar la dirección en que se mueve la carga. Una ventaja mecánica de dos significa que la máquina duplica el esfuerzo que hace una persona. Puedes aumentar la ventaja mecánica en múltiplos de dos. Puede cambiar la ventaja mecánica que ofrecen las palancas y las poleas cambiando el modo en el que están configuradas.

Las poleas tienen ruedas con ranuras y cuerdas o cables que encajan en las ranuras. Las poleas pueden ser fijas o móviles y simples o múltiples. Las poleas móviles y múltiples tienen una ventaja mecánica de dos o más, dependiendo de cuántas poleas se utilicen.

Las palancas proporcionan una ventaja mecánica de acuerdo a la ubicación de la carga sobre ellas en comparación con las posiciones del punto de apoyo y el esfuerzo. La ventaja mecánica de las palancas se expresa determinando el cociente de la longitud del brazo de palanca en el lado del esfuerzo del punto de apoyo entre la longitud del brazo de la carga.

Ventajas de usar palancas y poleas
Las poleas fijas ayudan principalmente con las direcciones en que se mueven las cosas. (polea image by juanjo tugores from Fotolia.com)

Ventaja mecánica ideal

Los ingenieros y los físicos utilizan fórmulas para calcular la ventaja mecánica ideal de una polea o palanca. Los resultados de sus cálculos son sólo teóricos porque no toman en cuenta las condiciones de la vida real como la temperatura y la humedad y cómo afectan esas variables a la ventaja mecánica.

Ventajas de usar palancas y poleas
La ventaja mecánica se calcula de diferentes maneras. (calculating image by timur1970 from Fotolia.com)

Ventaja mecánica real

Puedes utilizar fórmulas para expresar la ventaja mecánica real de una configuración de poleas o palancas. Estas fórmulas toman en cuenta variables tales como la energía perdida por la fricción.

Ventajas de usar palancas y poleas
El subibaja es un ejemplo de una palanca. (teeter-totter image by Rog999 from Fotolia.com)

Direccional

Las poleas fijas no proporcionan una ventaja mecánica al usuario, pero le dan la capacidad de mover la carga en una dirección distinta de aquella en que la fuerza se aplica. Una persona puede utilizar esta configuración para elevar una carga igual a su fuerza desde el suelo hasta el segundo piso de un edificio mientras permanece en el suelo.

Cuando se usa una palanca, cuanto más cerca esté la carga del punto de apoyo, menor será el esfuerzo necesario para mover la carga. Sin embargo, la carga no se mueve mucho en la dirección deseada. Si quieres mover la carga a una mayor distancia, tienes que mover el punto de apoyo más lejos de la carga. Esto requiere más esfuerzo para mover la carga.

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