Una polea es una rueda que tiene un ranura o acanaladura
en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Esta
ranura sirve para que, a través de ella, pase una cuerda que permite vencer una
carga o resistencia R, atada a uno de sus extremos, ejerciendo una potencia o
fuerza F, en el otro extremo. De este modo podemos elevar pesos de forma cómoda
e, incluso, con menor esfuerzo, hasta cierta altura. Es un sistema de
transmisión lineal puesto que resistencia y potencia poseen tal movimiento.
Podemos distinguir tres tipos básicos de poleas:
a) Polea fija:
Como su nombre indica, consiste en una
sola polea que está fija a algún lugar. Con ella no se gana en Fuerza, pero se
emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más cómodo el
levantamiento de cargas al tirar hacia abajo en vez de para arriba, entre otros
motivos porque nos podemos ayudar de nuestro propio peso para efectuar el
esfuerzo. La fuerza que tenemos que hacer es igual al peso que tenemos que
levantar (no hay ventaja mecánica) F=R.
b) Polea móvil:
Es un conjunto de dos poleas, una de las
cuales es fija, mientras que la otra es móvil. La polea móvil dispone de un
sistema armadura-gancho que le permite arrastrar la carga consigo al tirar de
la cuerda. La principal ventaja de este sistema de poleas es que el esfuerzo
que se emplea para elevar la carga representa la mitad del que haría si
emplease una polea fija. Así, por ejemplo, si quisiera elevar una carga de 40
kg de peso, basta con ejercer una fuerza de tan sólo 20 kg.
Polea móvil con una sola polea
Esto supone que la cuerda que emplee para este mecanismo
pueden ser la mitad de resistentes que en el caso anterior. Sin embargo,
presenta una desventaja: El recorrido que debe hacer la cuerda para elevar la
carga una altura determinada (h) debe ser el doble de la altura buscada (2h).
Aunque consta de dos poleas, en realidad se puede
construir este mecanismo con una sola polea (observa la imagen de la derecha).
Para ello se debe fijar un extremo de la cuerda, la carga a la polea y tirar de
la cuerda de forma ascendente. Precisamente, este es la desventaja, mientras
que en el caso de emplear dos poleas, este problema desaparece.
c) Sistemas de poleas compuestas:
Existen sistemas con
múltiples de poleas que pretenden obtener una gran ventaja mecánica, es decir,
elevar grandes pesos con un bajo esfuerzo. Estos sistemas de poleas son
diversos, aunque tienen algo en común, en cualquier caso se agrupan en grupos
de poleas fijas y móviles: destacan los polipastos:
Polipasto: Este mecanismo está formado por grupos de
poleas fijas y móviles, cada uno de ellos formado a su vez por un conjunto de poleas
de diámetro decreciente y ejes paralelos entre sí que se montan sobre la misma
armadura, de modo que existe el mismo número de poleas fijas que móviles.
El extremo de la cuerda se sujeta al gancho de la
armadura fija y se pasa alternativamente por las ranuras de las poleas —de
menor a mayor diámetro en el caso del polispasto— comenzando por la del grupo
móvil y terminando en la polea fija mayor o extrema donde quedará libre el
tramo de cuerda del que se tira.
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