Poleas y Polipastos¶
Una polea es una máquina simple formada por una rueda con una ranura alrededor por la que pasa una cuerda.
Las poleas se utilizan para levantar objetos o cambiar la dirección de una fuerza.
Índice de contenidos:
Aplicaciones de las poleas¶
La función de la polea es desviar la dirección y la posición de la cuerda, y por tanto, de la fuerza aplicada.
Por ejemplo:
- En un pozo, una polea permite levantar un cubo de agua tirando hacia abajo, lejos del brocal, lo cual es más cómodo que tirar hacia arriba de la cuerda.
- En unas cortinas, las poleas permiten moverlas tirando de las cuerdas a la altura de la mano, aunque el raíl esté mucho más alto en el techo.
En todos estos ejemplos, las poleas solo cambian la dirección de la fuerza, pero no reducen la cantidad de fuerza necesaria para levantar el peso.
Por lo tanto, para levantar un peso de 60 kgf (60 kilogramos-fuerza), hay que estirar la cuerda con una fuerza de 60 kgf.
Polipastos¶
Un polipasto es un sistema formado por al menos una polea móvil, unida al peso que queremos levantar. El polipasto puede levantar pesos con ventaja mecánica, es decir, que permite levantar un peso con menos fuerza.
Para calcular la fuerza necesaria para levantar el peso, hay que dividir el peso entre el número de tramos de cuerda que están tirando del peso hacia arriba.
En los siguientes polipastos hay 2 tramos de cuerda que tiran del peso hacia arriba y, por lo tanto, la fuerza que hay que realizar para levantar el peso se divide entre los dos tramos, con un resultado de 30 kgf:
En los siguientes polipastos hay 3 tramos de cuerda que tiran del peso hacia arriba y, por lo tanto, la fuerza que hay que realizar para levantar el peso se divide entre tres, con un resultado de 20 kgf.
En los siguientes polipastos hay 4 tramos de cuerda que tiran del peso hacia arriba y, por lo tanto, la fuerza que hay que realizar para levantar el peso se divide entre cuatro, con un resultado de 15 kgf.
Hay que tener en cuenta que, a veces, las poleas de no están enganchadas al peso y, por lo tanto, no se cuentan a la hora de calcular la fuerza con la que hay que tirar de la cuerda.
En el siguiente polipasto hay 2 tramos de cuerda que tiran del peso hacia arriba y, por lo tanto, la fuerza que hay que realizar para levantar el peso se divide entre las dos, con un resultado de 30 kgf.
En el siguiente polipasto hay 3 tramos de cuerda que tiran del peso hacia arriba y, por lo tanto, la fuerza que hay que realizar para levantar el peso se divide entre tres, con un resultado de 20 kgf.
Polipastos anidados¶
Un polipasto está anidado cuando un polipasto tira de la cuerda de otro polipasto.
En este caso, cada uno divide la fuerza del otro, consiguiendo aún más ventaja mecánica.
En el siguiente polipasto, la polea de abajo divide entre dos tramos de cuerda el peso de 60 kgf, por lo que la primera cuerda tendrá una tensión de solo 30 kgf.
La polea de arriba vuelve a dividir entre dos tramos de cuerda la fuerza de la primera cuerda, por lo que la tensión será de 15 kgf. Esta será la fuerza F que hay que realizar para subir el peso.
Ejercicios¶
Ejercicios de poleas y polipastos para calcular la fuerza con la que debemos tirar de la cuerda para levantar un peso.
Unidad imprimible¶
Unidad en formato imprimible, con preguntas.