¿Qué es una polea?

Una polea es una máquina simple que se diseñó en la antigüedad, pero sigue siendo la base de gran parte de la maquinaria moderna. Es esencialmente una rueda a través de la cual se enrolla una cuerda u otro cordón. Un extremo de la cuerda generalmente está anclado a un peso u otra carga, y cuando se tira del extremo libre, generalmente por una persona, pero posiblemente también por una máquina, la rueda cambia la dirección de la fuerza aplicada y lo hace mucho más simple. levante el peso adjunto. Este tipo de herramienta viene en diferentes tamaños y variedades específicas, pero en casi todos los casos el objetivo es el mismo, es decir, facilitar el levantamiento de objetos pesados ​​y canalizar la energía de manera más eficiente.

Componentes básicos

Los ingenieros generalmente hablan de "máquinas simples" en seis categorías diferentes:planos inclinados, palancas, tornillos, cuñas, ruedas y ejes y poleas. Todos están hechos de componentes básicos y cotidianos y todos simplifican el trabajo de los humanos de una forma u otra. Las poleas suelen estar más relacionadas con levantar y mover objetos grandes.

En su forma más básica, esta herramienta consta de poco más que una rueda con una ranura. Una cuerda, correa o cable corre dentro de la ranura. Ese mecanismo puede usarse solo o conectado con otros en un sistema de poleas. Cuanto mayor sea el número de poleas en el sistema, menor será la fuerza necesaria para levantar el objeto.

Tipos de Sistema

Hay tres tipos básicos de sistema:(1) fijo, con un eje fijo; (2) móvil, con un eje libre; y (3) compuesto, con una combinación de ejes fijos y móviles Los ejes móviles y compuestos, al multiplicar la fuerza, tienden a ser más eficientes que los sistemas fijos.

Las herramientas de rueda y cuerda también se pueden usar en combinación con otras herramientas para propósitos más específicos. El llamado “sistema de correa y polea” es un ejemplo. Estos tienden a ser sistemas "cerrados" en los que varias ruedas ranuradas están conectadas por una correa conectada circular y están diseñados para la transmisión y amplificación de energía en lugar de potencia de elevación directa.

Ventaja de elevación

Uno de los mayores beneficios de este tipo de máquina es la capacidad de mover objetos pesados ​​y canalizar la energía de elevación sin ejercer mucha fuerza. En general, cuanto más pesado es el objeto, más fuerza debe ejercer una persona para moverlo. Canalizar esa energía por una cuerda y alrededor de una rueda, o una serie de ruedas, según el peso del objeto &madash; puede hacer que el esfuerzo general, que comúnmente se conoce como "ventaja de levantamiento", sea mucho más eficiente.

Por ejemplo, una persona normalmente necesitará ejercer alrededor de 10 libras (4,5 kilogramos) de fuerza para levantar un peso de 10 libras (4,5 kg) y, en la mayoría de los casos, esa fuerza deberá aplicarse en un movimiento recto hacia arriba. Si el peso está unido a una polea, la persona todavía necesitará ejercer la misma cantidad de fuerza medida, pero la dirección necesita ejercerse en los cambios. Una vez unida al sistema de cuerdas, la persona debe tirar hacia abajo en lugar de levantar arriba . Esto hace un uso más eficiente del peso corporal y el esfuerzo del individuo.

Cuantas más ruedas haya en un sistema dado, más eficiente será. Si el peso está unido a dos sistemas, por ejemplo, la persona necesitará ejercer solo 5 libras (2,26 kg) de fuerza. Cuatro requerirán 2,5 (1,13 kg) libras de fuerza, y así sucesivamente.

Ejemplos comunes

Estas herramientas se pueden encontrar en muchos entornos modernos. Los ascensores son quizás uno de los más comunes:aunque no se ven por fuera, grandes sistemas de ruedas giratorias y cables ayudan a que los vagones suban y bajen. En la mayoría de los casos, estos están controlados por computadoras y se levantan por medios mecánicos en lugar de mano de obra, pero la eficiencia es la misma. Muchos motores de automóviles también dependen de sistemas de correas para ayudar a transportar la energía desde el motor hasta los ejes de las ruedas y otras partes móviles. Los veleros los usan con frecuencia para controlar la tensión en las velas, y también son comunes en grúas y otras máquinas.