Poleas

¿QUE SON LAS POLEAS?

Una polea es una máquina simple.Una rueda, generalmente maciza y acanalada, que con el curso de una cuerda se usa como elemento de transmisión en máquinas y mecanismos, para cambiar la dirección del movimiento o su velocidad y reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. 
Pero, ¿cuál es la historia de este invento? Pues hoy en Bezabala te lo contamos todo.
Según definición de Hatón de la Goupillière «la polea es el punto de apoyo de una cuerda, que moviéndose, se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa», actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
De este modo, la polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar cargas. La forma que adoptan las acanaladuras de las ruedas cambia en función del tipo de objeto que vaya a pasar por ellas.

 HISTORIA DE LAS POLEAS

No se sabe quién inventó la polea ni cuándo; la única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco quien en su obra «Vidas paralelas» relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de Siracusa -a quien unía gran amistad-, afirmó que con una fuerza dada podía mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra yendo a ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara una demostración, acordando ambos que fuera un barco de la armada del rey el objeto a mover ya que Hierón creía que éste no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique seco, sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres.

Según relata Plutarco tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas, Arquímedes se sentó a cierta distancia, y halando la cuerda arrastró sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún permaneciera en el mar.

 

TIPOS DE POLEAS

Según su desplazamiento, las poleas se clasifican en:

·                    Fijas

·                    Móviles

·                    Compuestas o polipasto

 

 POLEAS FIJAS

La polea fija de cable es una polea simple, o una de gancho, cuyo eje no se desplaza cuando tiramos de la cuerda que la rodea. Para su construcción necesitamos, como mínimo, un soporte, un eje, una polea de cable y una cuerda. La polea de cable puede ser fija o de gancho.

Esta polea se emplea para tres utilidades básicas: Transformar un movimiento lineal continuo en otro de igual tipo, pero de diferente dirección o sentido; reducir el rozamiento de las cuerdas en los cambios de dirección y obtener un movimiento giratorio a partir de uno lineal continuo. Las dos primeras son consecuencia una de la otra y la tercera es muy poco empleada.

Las poleas de cable soportan una fuerza de reacción (Tensión, T) que se compensa con la suma vectorial de las fuerzas de la Potencia (P) y la Resistencia (R).

El funcionamiento de este sistema técnico se caracteriza por:

·                    Potencia y resistencia tienen la misma intensidad (valor numérico), por lo que el mecanismo no tiene ganancia mecánica.

·                    La cuerda soporta un esfuerzo de tracción igual al de la carga (por lo que este mecanismo necesita emplear cuerdas el doble de resistentes que las empleadas para elevar la misma carga con una polea movil).

·                    La potencia se desplaza la misma distancia que la carga (pues está unida directamente a ella a través de la cuerda), pero en diferente dirección o sentido.

De lo anterior deducimos que la ventaja de emplear este mecanismo para elevar pesos solo viene de la posibilidad de que podemos ayudarnos de nuestro propio peso corporal ejerciendo la fuerza en dirección vertical hacia abajo, en vez de hacia arriba.

POLEAS MOVILES

La polea móvil es un conjunto formado por dos poleas. Una de ellas está fija, mientras la otra puede desplazarse linealmente al subir y bajar la carga. Este tipo de poleas permite elevar cargas con un menor esfuerzo, (con una fuerza aplicada F menor).

Una polea móvil estará en equilibrio cuando se cumple la siguiente igualdad:

 

De esta forma, la fuerza que tenemos que aplicar para elevar la carga es la mitad de la fuerza resistente de esa carga. Si combinamos varias polea móviles, la fuerza que necesitamos aplicar disminuirá proporcionalmente al número de poleas móviles del sistema.