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FÍSICA

Sistema de Fuerzas

Polea
(Móvil y Fija)

Un poco de teoría:

Poleas _{(Click para abrir)}

Las poleas son máquinas simples que permiten cambiar la dirección de una fuerza o reducir el esfuerzo necesario para levantar un peso.

Gráficos ^By CodeLis

Elementos que componen una polea:

P = Fuerza_(F) ≈ Potencia_(P)
R = Resistencia_(R)
T = Tensión_(T) ≈ igual a P en polea fija

Polea Fija

Gráficos ^By CodeLis

En una polea fija, la fuerza necesaria para levantar un peso es igual al peso a vencer. Su utilidad reside en la comodidad del esfuerzo al cambiar la dirección de la fuerza.

$$P=R$$

Ejemplos: pozos de agua, cortinas, banderas.

Polea Móvil

Gráficos ^By CodeLis

En una polea móvil, la fuerza necesaria es la mitad del peso a vencer. Sin embargo, la distancia a tirar es el doble.

$$P=\frac{R}{2}$$

Ejemplos: grúas, sistemas de elevación, aparejos.

Ejemplo:

Calcula el valor de la fuerza (P) que será necesario aplicar para levantar una carga de 120 N con:

a) Polea Fija

Datos: R = 120 N

$$P=R$$

$$P=120\text{N}$$

b) Polea Móvil

Datos: R = 120 N

$$P=\frac{R}{2}$$

$$P=\frac{120}{2}$$

$$P=60\text{N}$$

En general, se indicará que la fuerza requerida es ligeramente mayor que el valor calculado, utilizando expresiones como "levemente superior" o "algo superior".
Esto se debe a que el resultado representa una condición de equilibrio estático. Para generar movimiento y vencer la resistencia, es imprescindible aplicar una fuerza o potencia superior al equilibrio, por mínima que sea.
Ejemplo: Si necesitas 10 kgf para sostener un objeto en equilibrio, vas a necesitar un poco más (por ejemplo, 10.5 kgf) para levantarlo y vencer esa resistencia.