Polea Móvil Y Fija Sistemas De Polipastos.docx

Poleamóvil

Utilidad Descripción Características

Utilidad Debido a que es un mecanismo que tiene ganancia mecánica (empleando pequeñas potencias se pueden vencer resistencias mayores), se emplea para reducir el esfuerzo necesario para la elevación o el movimiento de cargas. Se suele encontrar en máquinas como gruas, montacargas, ascensores... Normalmente se encuentra formando parte de mecanismos más complejos denominados polipastos.

Descripción

La polea movil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro (extremo movil) conectado a un mecanismo de tracción. Estas poleas disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve arrastrando la carga).

Para su construcción en el aula taller se necesitan, como mínimo, los operadores siguientes: polea, eje, armadura, gancho y cuerda. Su constitución es similar a la polea fija de gancho, diferenciándose solamente en su forma de funcionamiento.

La presentación comercial de estas poleas varía según la utilidad a la que vaya destinada. En algunas versiones se montan varias poleas sobre una misma armadura con la finalidad de aumentar el número de cuerdas y por tanto la ganancia mecánica del sistema. En otras se sustituye la armadura por una carcasa metálica que recoge a la polea en su interior, mejorando así la presentación estética y la seguridad en su manipulación.

Características En ellas se distinguen los siguientes elementos tecnológicos básicos:

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Resistencia (R). Es el peso de la carga que queremos elevar o la fuerza que queremos vencer. Tensión (T). Es la fuerza de reacción que aparece en el punto fijo para evitar que la cuerda lo arranque. Tiene el mismo valor que la potencia. Potencia (P). Es la fuerza que tenemos que realizar para vencer la resistencia. Esta fuerza es la única que nosotros tenemos que aplicar, pues la tensión es soportada por el punto de anclaje de la cuerda.

Podemos ver que la polea móvil está colgando de dos tramos de cuerda; además también vemos que la resistencia (R) tira hacia abajo, mientras que la potencia (P) y la tensión (T) lo hacen hacia arriba, por tanto, en este mecanismo la resistencia queda anulada o compensada con las fuerzas de la potencia y la tensión, cumpliéndose que su suma vectorial es nula. El funcionamiento de este sistema técnico se caracteriza por: 

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Podemos elevar un objeto pesado (resistencia, R) ejerciendo una fuerza (potencia, P) igual a la mitad del peso de la carga (P=R/2). La otra mitad del peso (tensión) la soporta el otro extremo de la cuerda, que permanece unido a un punto fijo (T=R/2). La cuerda solamente soporta un esfuerzo de tracción equivalente a la mitad de la carga (T=R/2). Por eso con este mecanismo se pueden emplear cuerdas la mitad de resistentes que en el caso de emplear una polea fija La carga y la polea solamente se desplazan la mitad del recorrido (L/2 metros) que realiza el extremo libre de la cuerda (L metros).

El inconveniente de este montaje es que para elevar la carga tenemos que hacer fuerza en sentido ascendente, lo que resulta especialmente incómodo y poco efectivo. Para solucionarlo se recurre a su empleo bajo la forma de polipasto (combinación de poleas fijas con móviles).

Polipasto

UtilidadDescripciónCaracterísticas

Utilidad Se emplea en la elevación o movimiento de cargas siempre que queramos realizar un esfuerzo menor que el que tendríamos que hacer levantando a pulso el objeto.

Descripción

Es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo. Los elementos técnicos del sistema son los siguientes: 

La polea fija tiene por misión modificar la dirección de la fuerza (potencia) que ejercemos sobre la cuerda. El hecho de ejercer la potencia en sentido descendente facilita la elevación de cargas, pues podemos ayudarnos de nuestro propio peso.

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La polea móvil tiene por misión proporcionar ganacia mecánica al sistema. Por regla general, cada polea móvil nos proporciona una ganacia igual a 2. La cuerda (cable) transmite las fuerzas entre los diferentes elementos. Su resistencia a la tracción ha de estar en función del valor de la resistencia y de la ganacia mecánica del sistema, que a su vez depende del número de poleas móviles y de su combinación con las fijas.

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En este mecanismo la ganancia mecánica y el desplazamiento de la carga van en función inversa: cuanto mayor sea la ganacia conseguida menor será el desplazamiento.

Características La ganancia de cada sistema depende de la combinación realizada con las poleas fijas y móviles, por ejemplo, podremos obtener ganancias 2, 3 ó 4 según empleemos una polea fija y una móvil, dos fijas y una móvil o una fija y dos móviles respectivamente.

Este sistema tiene el inconveniente de que la distancia a la que puede elevarse un objeto depende de la distancia entre poleas (normalmente entre entre las dos primeras poleas, la fija y la primera móvil). Para solucionarlo se recurre a mecanismos en los que varias poleas fijas y móviles acoplados respectivamente en ejes comunes, son recorridos por la misma cuerda.

Poleafija de cable

Utilidad Descripción Características

Utilidad 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.

Modificar la dirección de un movimiento lineal y reducir el rozamiento de la cuerda en los cambios de dirección Si queremos que el movimiento de la resistencia (el objeto que queremos mover; "efecto") se realice en dirección o sentido diferente al de la potencia (fuerza que nosotros realizamos para mover el objeto; "causa") es necesario que la cuerda que une ambas fuerzas (potencia y resistencia) presente cambios de dirección en su recorrido.

Esos cambios de dirección solamente pueden conseguirse haciendo que el cable roce contra algún objeto que lo sujete; pero en esos puntos de roce se pueden producir fricciónes muy elevadas que pueden llegar a deteriorar la cuerda y producir su rotura. Una forma de reducir este rozamiento consiste en colocar poleas fijas de cable en esos puntos.

Por tanto, la polea fija de cable se emplea para reducir el rozamiento de la cuerda en los cambios de dirección y la encontramos bajo la forma de poleasimplede cable en mecanismos para el accionamiento de puertas automáticas, sistemas de elevación de cristales de automóviles, ascensores, tendales, poleas de elevación de cargas... y bajo la forma de polea degancho en los sistemas de elevación de cargas, bien aisladas o en combinación con poleasmóviles formando polipastos.

Convertirmovimiento lineal en giratorio

Al halar de la cuerda del aparejo se produce el giro de la polea, lo que puede aprovecharse para conseguir que también gire el propio eje sin más que conectar polea y eje entre sí. Esta utilidad es muy poco empleada en la actualidad, pero podemos encontrar una variación de ella en los sistemas de arranque de los motores fueraborda.

Descripción

La polea fija de cable es una poleasimple, 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.

Características En estas poleas se distinguen los siguientes elementos tecnológicos básicos:

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Resistencia (R). Es el peso de la carga que queremos elevar o la fuerza que queremos vencer. Tensión (T). Es la fuerza de reacción que aparece en el eje de la polea para evitar que la cuerda lo arranque. Tiene el mismo valor que la suma vectorial de la potencia y la resistencia. Potencia (P). Es la fuerza que tenemos que realizar para vencer la resistencia. Estafuerza coincide la quequeremosvencer.

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.

Aparato para experiencias sobre sistemas de poleas

CARACTERISTICAS Aparato para experiencias sobre sistemas de poleas Componentes: 7 poleas simples 2 conjuntos de tres poleas 2 cuatro poleas en paralelo 1 polea múltiple 3 nueces 1 plano con tres barras

8 soporte con gancho 7 porta pesas 15 pesas con incisión 1 bobina de cuerda 1 guía de experiencias

EL PODER DE LA POLEA

Para algunas personas, subir una escalera con una carga pesada no significa ningún problema. Sin embargo, para la mayoría de nosotros es más fácil bajar algo que subirlo. Sólo con una cuerda y una rueda se puede arreglar el cambio de dirección. Se fija la rueda a un soporte y se pasa una cuerda por la rueda hasta alcanzar la carga. Al tirar desde el otro extremo de la cuerda, se puede elevar la carga hasta la altura en que se halla fija la polea. El propio peso del cuerpo de la persona que tira se constituye en una ayuda. Una rueda utilizada de esta manera, se convierte en una polea, y el sistema de elevación que realiza es una simple grúa. Las poleas simples se usan en máquinas en las que se debe cambiar la dirección del movimiento, como por ejemplo un ascensor. Aquí, el movimiento ascendente de la cabina debe estar conectado con el movimiento descendente de un contrapeso.

Video.Polea

En una polea ideal, la fuerza que se aplica para tirar de la cuerda es igual al peso de la carga. En la práctica, la fuerza es siempre un poco mayor, ya que tiene que vencer la fuerza de fricción en la rueda de la polea y elevar la carga. Por ello, la fricción reduce la eficacia de todas las máquinas.

Con un sistema de polea simple, la distancia que recorre la carga es igual a la longitud de cuerda recogida. Esta polea no amplifica la fuerza aplicada al tirar de la cuerda, sólo permite aplicaf la fuerza en dirección descendente

POLEAS CONECTADAS

Así como se puede cambiar la dirección de una fuerza mediante una polea,

POLEA DOBLE Es un sistema de poleas doble, la distancia que recorre la carga es la mitad de la longitud de la cuerda recogida. Pero al reducirse la distancia, se duplica la fuerza aplicada sobre la cuerda para tirar y elevar la carga.

ésta también se puede usar para multiplicar una fuerza, como si fuera una palanca. Si se conectan varias ruedas de polea se obtiene una polea compuesta, que permite a una persona levantar varias veces su propio peso. En un sistema de dos poleas, se ata una a la carga y otra al soporte. La cuerda circunda la polea superior, desciende y rodea a la polea inferior y luego sube de nuevo a la polea superior, donde se fija. La polea inferior se mueve libremente, y cuando se tira de la cuerda se eleva la carga. Este sistema de poleas hace que la carga recorra la mitad de distancia en comparación con la cantidad de cuerda utilizada para el desplazamiento, pero se duplica la fuerza de elevación. También aquí, como ocurre con las palancas, surge el desequilibrio entre fuerzay distancia recorrida, que en este caso favorece a quien tira. El número de ruedas que tiene una polea influye en la amplificación de la fuerza de elevación. Teóricamente, la amplificación es igual al número de secciones de cuerda que levanta el juego de poleas inferiores atadas a la carga. En la práctica, la fuerza tiene que vencer la fricción en todas las poleas y levantar el peso de las poleas inferiores además de la carga. Esto reduce la amplificación de la fuerza.

MONTACARGAS DE CADENA El montacarga de cadena consiste en una cadena sin fin dispuesta alrededor de tres poleas. Las dos poleas superiores están unidas y fijas, mientras que la carga cuelga de la polea inferior, que está conectada al sistema por medio de la cadena. Si la cadena no se mueve, la carga permanece inmóvil. La diferencia de diámetro entre las dos poleas superiores determina la cantidad de fuerza necesaria para mover la carga.

ASCENSO Y DESCENSO EN EL MONTACARGAS Cuando se tira de la cadena, las ruedas superiores giran en sentido contrario a las agujas del reloj (izquierda). La rueda mayor recibe más longitud de cadena que la liberada por la rueda pequeña, amplificando la fuerza ejercida y haciendo que la carga recorra una distancia menor. Cuando la cadena se mueve en la otra dirección (abajo), hace descender la carga.

VertambiénContrapesos

1.-Trabajo A)Concepto de trabajo en la vida cotidiana

El trabajo es la condición fundamental de toda la vida humana. Es la condición misma del desarrollo del hombre a lo largo de su historia. El trabajo no es solamente un medio para producir bienes o riquezas tomándola de la historia. Es el motor que crea al hombre lo desarrolla , impulsa sus habilidades y capacidades, su inteligencia, así como su cultura. En la industria, el trabajo tiene una gran variedad de funciones, en la minería y en la agricultura; también hay producción en el sentido amplio del término, o transformación de materias primas en objetos útiles para satisfacer las necesidades humanas; distribución, o transporte de los objetos útiles de un lugar a otro, en función de las necesidades humanas; las operaciones relacionadas con la gestión de la producción, como la contabilidad y el trabajo de oficina; y los servicios, como los que producen los médicos o los profesores. B)Definición de trabajo en la ciencia física Trabajo (física), el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía. Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial. También se realiza trabajo cuando una fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleración de un avión por el empuje de sus reactores. La fuerza puede no ser mecánica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en la aceleración de un avión de reacción; también puede ser una fuerza electrostática, electrodinámica o de tensión superficial (véase Electricidad). Por otra parte, si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del esfuerzo necesario. * Trabajo Mecánico El trabajo mecánico es una fuerza escalar producido solo cuando una fuerza mueve un cuerpo en su misma dirección. El trabajo mecanico es algo que puede medirse con precisión. Dos factores estan presentes cuando se reasliza un trabajo: la aplicación de una fuerza y el movimiento del objeto por efecto de esa fuerza. C) Concepto de Vector Fuerza y Vector Desplazamiento Vectores y fuerza neta Con frecuencia, sobre un cuerpo actúan simultáneamente varias fuerzas. Puede resultar muy complejo calcular por separado el efecto de cada una; sin embargo, las fuerzas son vectores y se pueden sumar para formar una única fuerza neta o resultante (R) que permite determinar el comportamiento del cuerpo.

Se denomina momento de una fuerza respecto de un punto al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F M= r x F yF d F x D) Expresión matemática de trabajo .(W) a) Trabajo como un producto escalar El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia T=Fd b) Expresión matemática de trabajo (W), cuando la fuerza tiene la misma dirección T= F cos O d o bien T=Fdcos O Donde: T: trabajo realizado en Nm=Joule=J Fcos = componente de la fuerza en la dirección de movimiento en Newton (N) d= desplazamiento en metros (m) c) Expresión matemática de trabajo (W), cuando la fuerza no se aplica en la misma dirección del desplazamiento. 1J=Nm Se realiza un trabajo de un Jouel (1J) cuando al aplicar una fuerza de un newton a un cuerpo , este se desplaza un metro.

d) Unidades del trabajo en el Sistema Internacional (S.I.) de Unidades La unidad de trabajo en el Sistema Internacional de Unidades es el Jouel, que se define como el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton a lo largo de un metro. El trabajo realizado por unidad de tiempo se conoce como potencia. La potencia correspondiente a un Jouel por segundo es un vatio. Kilográmetro: equivale a la fuerza de un kilogramo actuando a lo largo de un metro. Erg: Equivale a la aplicación de3 la fuerza de una DINA a una distancia de un centímetro. Jouel=J Kilográmetro=Kgm Erg=Erg La fuerza se mide en Newton(N) La distancia se mide en metros (m) El trabajo en (Nxm) Las unidades (Nmx) pueden ser sustituidas en Joule(J) 2. POTENCIA CONCEPTO Y/O DEFINICIÓN DE POTENCIA POTENCIA MECANICA El trabajo, o transferencia de energía, realizado por unidad de tiempo. El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que se realiza ese trabajo. En términos matemáticos, la potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalo de tiempo a lo largo del cual se efectúa dicho trabajo.

El concepto de potencia no se aplica exclusivamente a situaciones en las que se desplazan objetos mecánicamente. También resulta útil, por ejemplo, en electricidad. Imaginemos un circuito eléctrico con una resistencia. Hay que realizar una determinada cantidad de trabajo para mover las cargas eléctricas a través de la resistencia. Para moverlas más rápidamente —en otras palabras, para aumentar la corriente que fluye por la resistencia— se necesita más potencia. Lo que corrientemente importa conocer en la práctica es la cantidad de trabajo de una maquina puede realizar en un tiempo dado, en un segundo, por ejemplo: Se llama potencia de un motor el trabajo que puede realizar por unidad de tiempo. EXPRESIÓN MATEMÁTICA DE POTENCIA UNIDADES DE POTENCIA EN EL S.I. La potencia siempre se expresa en unidades de energía divididas entre unidades de tiempo. La unidad de potencia en el Sistema Internacional es el vatio, que equivale a la potencia necesaria para efectuar 1 joule de trabajo por segundo. Una unidad de potencia tradicional es el caballo de vapor (CV), que equivale aproximadamente a 746 vatios. Su unidad de tiempo siempre es el segundo. 3.- ENERGIA. Concepto y/o definición de energía. 

Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo.

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Capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc.

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Es la capacidad de que dispone un cuerpo o un sistema de cuerpos para realizar un trabajo.

Formas en que se manifiesta la energía en la naturaleza. Los vegetales utilizan dos fuentes de energia. Toman la energia radiante que procede del sol y la convierten en energia química, fabricando moléculas como la glucosa.

Posteriormente se produce la combustión de estas moléculas y este echo proporciona la energia necesaria para vivir. El resto de los seres vivos no podemos tomar directamente la energia que proviene del sol. Por esta razon, nuestra fuente de energia son los alimentos que proceden de otros seres vivos. De los almentos aprovechamos la energia química contenida en moléculas como la glucosa. Esta energia se libera mediante su combustión. a) ejemplos de la transformación de la energía 

cuando una roca esta sostenida en la sima de una montaña tiene energía potencial, pero, de repente cae, al caer se la energía potencial se transforma en energía cinética porque dicha roca esta en movimiento.

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En el hogar se consume gran cantidad de energia.

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Al encender un auto

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Los alimentos- fuente de energia vital.

b) ley dela conservación de la energía. 

La energía no se crea ni se destruye solamente se transforma de manera que la energia total es constante.

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En cualquier proceso, la energía total ni aumenta ni se destruye. La energía puede transformarse de una forma a otra, y ser transferida de un cuerpo a otro, pero la cantidad total permanece constante.

C) Energía cinética. Concepto y/o definición de energía cinética. Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo, si dicho cuerpo se encuentra en movimiento y de acuerdo a su velocidad y su masa. Cinética proviene del griego kinetikos y significa: movimiento

La energiacinetica de un cuerpo es la capacidad que posee de realizar un trabajo debido a su movimiento. 2.- energía que un objeto posee debido a su movimiento. Expresión matemática de la energía cinética. La fórmula que representa la Energía Cinética es la siguiente: Ec = 1/2· m · v2 E c = Energía cinética m = masa v = velocidad En esta ecuación, debe haber concordancia entre las unidades empleadas. Todas ellas deben pertenecer al mismo sistema. Energía cinética de un cuerpo Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor.

Unidades de energía cinética en el S. I. En el Sistema Internacional (SI), la masa m se mide en kilogramo (kg) y la velocidad v en metros partido por segundo ( m / s), con lo cual la energía cinética resulta medida en Joule ( J ). D) Energía potencial gravitacional Concepto y/o definición de energía potencial gravitacional. Energía potencial gravitatoria es aquella energía que poseen los cuerpos que se encuentran en altura. Esta energía depende de la masa del cuerpo y de la atracción que la Tierra ejerce sobre él (gravedad). Cuando se ubica a cierta altura un cuerpo se dice que este posee energia potencial porque al dejar caer el cuerpo puede realizar un trabajo como demoler una construcción, comprimir o aplastar a otros objetos, ocasiona perforaciones, provocar movimientos, etc. Es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar un trabajo dpendiendo de la altura en que se encuentren. Expresión matemática de trabajo potencial Ep= (m* gt)*h m = masa g t = gravedad de la tierra h = altura Unidades de energía potencial gravitacional en el S. I. Máquinas simples Definición. Todos los aparatos que se utilizan comúnmente para obtener una fuerza grande aplicando una fuerza pequeña, se conocen como máquinas simples, las maquinas simples están clasificadas en: a) palancas

b) poleas c) torno d) plano inclinado Definición y ejemplos de maquinas simples Se define a la palanca como una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña se denomina potencia (p) y la gran fuerza, resistencia (R), al eje de rotación sobre el cual gira la palanca se llama punto de apoyo o fulcro(A). Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las fuerzas hace girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario. De acuerdo con la posición de la potencia y de la resistencia con respecto al punto de apoyo, se consideran tres clases de palancas, que son: Intermóviles o de primer género Interresistenteso de segundo género Interpotenteso de tercer género Las palancas intermóvilestienen el punto de apoyo cerca de la resistencia, quedando con un brazo de palanca muy corto como en las tijeras o pinzas de mecánico o similares.

Las palancas interresistentestienen el punto de apoyo en un extremo de la palanca, la potencia en otro extremo y la resistencia en algún punto intermedio, como en las carretillas o en los diablos.

Las palancas interpotentesaplican la potencia en cualquier punto entre la resistencia y el punto de apoyo como sucede con las pinzas para tomar el pan o las ensaladas, o en las de depilar.

Las poleas Las poleas han sido clasificadas como máquinas simples, son discos con una parte acanalada o garganta por la que se hace pasar un cable o cadena; giran alrededor de un eje central fijo y están sostenidas por un soporte llamado armadura. Existen poleas fijas y poleas móviles . En las poleas fijas el eje se encuentra fijo, por lo tanto, la polea no se desplaza, con su uso no se obtiene ventaja mecánica, ya que en uno de los extremos estará sujeta la carga y en el otro se aplicará la fuerza para moverla, ésta será de la misma magnitud. La polea fija solamente se utiliza para cambiar la dirección o sentido de la fuerza. Por lo mismo, su fórmula es F = C, siendo (c) la carga. Las poleas se usan mucho en las obras de construcción para subir materiales, para sacar agua de los pozos, etcétera.

En las poleas móviles el punto de apoyo está en la cuerda y no en el eje, por lo tanto puede presentar movimientos de traslación y rotación. Como el caso de dos personas que cargan una bolsa, cada una de ellas hace las veces de una polea y sus brazos las veces de cuerdas, el peso se reparte entre los dos y se produce una ventaja mecánica, que se expresa como F = c/2, siendo F = fuerza, C = carga; el esfuerzo se reduce a la mitad. Si se tienen más de dos cuerdas y por lo tanto varias poleas, se tendrá un aparato llamado polipasto o aparejo, aumentando el número de poleas y por lo tanto de cables, el esfuerzo se reduce.

Poleas Compuestas: Las poleas compuestas son aquellas donde se usan más de dos poleas en el sistema, y puede ser una fija y una móvil, o dos fijas y una móvil etc., Tirar una cuerda de arriba hacia abajo resulta más fácil que hacerlo desde bajo hacia arriba. Para cambiar la dirección del esfuerzo, a la polea móvil se agrega una polea fija, proporcionando una ventaja mecánica. La ventajamecánicaes la disminucióndelesfuerzo.

Esta ventaja mecánica la determinamos contando los segmentos de cuerda que llegan a las poleas móviles que soportan el esfuerzo. La fuerza para levantar el cuerpo se va reduciendo proporcionalmente a la cantidad de segmentos de cuerda que soportan directamente la fuerza.

También podemos agregar a una polea otra polea fija o una o varias móviles para obtener una combinación de poleas que disminuya el esfuerzo.

Existen muchas combinaciones de poleas que se pueden usar, de acuerdo al trabajo que se deba realizar y la ventaja mecánica que se desea conseguir. El plano inclinado La superficie plana que tiene un extremo elevado a cierta altura, forma lo que se conoce como plano inclinado o rampa, que permite subir o bajar objetos con mayor facilidad y menor esfuerzo deslizándolos por éste, que realizando el trabajo en forma vertical. Los elementos del plano inclinado son: longitud del plano (I) altura(h) peso del cuerpo o carga (p) fuerza necesaria para subir la carga (F)

El torno y el tornillo El torno es una máquina simple, constituida por un cilindro de radio (r), que gira sobre un eje, a través de una manivela con radio (R), a la cual se le aplica una fuerza (F), que hace enrollar la cuerda en el cilindro subiendo la carga (C) sostenida en el otro extremo. Este tipo de máquinas simples se emplea generalmente para sacar agua de los pozos. La aplicación se encuentra en: tornos manuales, cabestrantes, etcetera., la expresión matemática de un torno es: FR = Cr en donde haciendo los despejes adecuados se puede tener cualquier elemento como incógnita.

El tornillo es una aplicación del plano inclinado, que en este caso está enrollado, al introducirse en algún material el rozamiento es demasiado, evitando de esta manera que sea expulsado por la fuerza de resistencia.

Expresión para determinar la eficiencia de una maquina simple. 

Palanca

Después de observar estos datos y basados en el principio de los momentos, podemos llegar a la expresión matemática: Fa = Rb La expresión anterior indica el equilibrio de momentos, éste se obtiene cuando la multiplicación de la fuerza (F) por su brazo de palanca (a) es igual al producto de la resistencia (R) por su brazo de palanca (b). 

Polea

Para contar el número de cables de varias poleas no se debe tomar en cuenta el primero de ellos, expresándose matemáticamente como: F = c/n, donde: c = carga y n = número de poleas o cables. 

Plano Inclinado

Del trabajo realizado en un plano inclinado se obtiene la siguiente expresión: ph = Fl

De la cual se puede tener como incógnita cualquiera de los elementos, haciendo el despeje adecuado. 

Torna y tornillo

La aplicación se encuentra en: tornos manuales, cabestrantes, etcetera., la expresión matemática de un torno es: FR = Cr En donde haciendo los despejes adecuados se puede tener cualquier elemento como incógnita. La polea es una rueda que gira alrededor de un eje, presenta una acanaladura (un canal) en su periferia por donde discurre una cuerda en cuyos extremos se sitúan una fuerza y una resistencia. Se trata de un caso particular de palanca. Existen tres tipos de poleas: 1.- Polea simple en ella el esfuerzo que se realiza es igual al peso que se levanta aunque se facilita el esfuerzo por la dirección en el que se realiza (hacia abajo es mas fácil hacer fuerza que hacia arriba)

F=R Ejemplos de estas poleas son: Aparatos de musculación, garruchas de pozos etc

2.- Polea móvil: esta formada por dos poleas, una fija y otra móvil. En este caso el esfuerzo es la mitad puesto que el recorrido de la carga es la mitad que el de la fuerza.

F=R/2 Ejemplos de poleas son: Sistemas de elevación de cargas

3.- Polipastos: Es un conjunto de poleas en las que se consigue reducir mucho el esfuerzo, aunque la carga se desplaza muy lentamente según su disposición encontramos dos tipos diferentes: 

a) Hay una fija y las demás móviles

F=R/2N 

b) Hay la mitad de poleas fijas y la mitad móviles

F=R/2*N En ambos casos la N es el número de poleas móviles. Ejemplos de este tipo lo encontramos en ascensores montacargas, grúas.

Actividad 1.- Realiza un pequeño esquema en tu cuaderno de los tipos de poleas

2.- Queremos levantar un cubo de 10litros para sacar agua de un pozo. a. ¿Qué fuerza debemos realizar para sacar el agua de dicho cubo con una polea fija? b. ¿y con una polea móvil? c) ¿y con un polipasto de seis poleas?: - si la mitad son móviles - si una es fija y el resto móviles Recuerda que un litro equivale a un kilogramo.

3.- Realizando 100N de fuerza cuanto peso puedo levantar con a) polea fija b) polea móvil c) polipasto de 8 poleas cuatro de las cuales son móviles d) polipasto de 8 poleas con una sola fija el resto móviles 1.- Calcula la fuerza que hacemos al rodar un cilindro de 50kg de peso por una rampa de 20m de longitud a una altura de 2m

2.- Calcula la altura a la que levantamos una caja de 20 kg si la arrastramos por un plano de 10m de longitud y hacemos una fuerza de 5kg