LA POLEA
Una polea, es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza.
Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su
borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal
("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la
dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjuntos
—aparejos o polipastos— sirve para reducir la magnitud de
la fuerza necesaria para mover un peso.
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»1 actuando
en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
HISTORIA
La única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco, quien
en su obra Vidas paralelas (c. 100 a. C.)
relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de
Siracusa, a quien lo 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. Acordaron que el objeto a mover fuera un barco de
la armada del rey, 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 tirando de la cuerda
alzó sin gran esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como
si aún permaneciera en el mar.
DESIGNACION Y TIPOS
Los elementos constitutivos de una polea son la rueda o polea
propiamente dicha, en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura
denominada "garganta" o "cajera" cuya forma se ajusta a la
de la cuerda a fin de guiarla; las "armas", armadura en forma de U
invertida o rectangular que la rodea completamente y en cuyo extremo superior
monta un gancho por el que se suspende el conjunto, y el "eje", que
puede ser fijo si está unido a las armas estando la polea atravesada por él
("poleas de ojo"), o móvil si es solidario a la polea ("poleas
de eje"). Cuando, formando parte de un sistema de transmisión, la polea
gira libremente sobre su eje, se denomina "loca".
Según su desplazamiento las poleas se clasifican en
"fijas", aquellas cuyas armas se suspenden de un punto fijo (la
estructura del edificio) y, por lo tanto, no sufren movimiento de traslación
alguno cuando se emplean, y "móviles", que son aquellas en las que un
extremo de la cuerda se suspende de un punto fijo y que durante su funcionamiento
se desplazan, en general, verticalmente.
Cuando la polea obra independientemente se denomina
"simple", mientras que cuando se encuentra reunida con otras formando
un sistema recibe la denominación de "combinada" o
"compuesta".
POLEAS SIMPLES
La polea simple se emplea para elevar pesos, consta de una
sola rueda con la que hacemos pasar una cuerda.
Se emplea para cambiar el sentido de la fuerza haciendo más
cómodo el levantamiento de la carga, entre otros motivos, porque nos ayudamos
del peso del cuerpo para efectuar el esfuerzo, la fuerza que tenemos que hacer
es la misma al peso a la que tenemos que levantar.
POLEA SIMPLE FIJA
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un
peso en un extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el
peso.
Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que debe aplicarse es
la misma que se habría requerido para levantar el objeto sin la polea. La
polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una dirección más conveniente.
POLEA SIMPLE MOVIL
Una forma alternativa de utilizar la polea es fijarla a la
carga un extremo de la cuerda al soporte, y tirar del otro extremo para
levantar a la polea y la carga.
La polea simple móvil produce una ventaja mecánica: la fuerza
necesaria para levantar la carga es justamente la mitad de la fuerza que habría
sido requerida para levantar la carga sin la polea. Por el contrario, la
longitud de la cuerda de la que debe tirarse es el doble de la distancia que se
desea hacer subir a la carga.
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:
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POLIPASTOS COMPLEJOS
El polipasto (del latín polyspaston, y éste del
griego πολύσπαστον), es la configuración más común de polea
compuesta. En un polipasto, las poleas se distribuyen en dos grupos, uno fijo y
uno móvil. En cada grupo se instala un número arbitrario de poleas. La carga se
une al grupo móvil.
