En este post se explica qué es un sistema de poleas y para qué sirve. Además, se muestran los diferentes tipos de sistemas de poleas.
Índice
¿Qué es un sistema de poleas?
Un sistema de poleas es la combinación de varias poleas para conseguir una ventaja mecánica mayor. Es decir, un sistema de poleas es un conjunto de poleas que se combinan eficientemente para que la fuerza necesaria para levantar una carga sea menor.
Por lo tanto, un sistema de poleas sirve para mover una carga haciendo un esfuerzo mucho menor que si se tuviera que levantar la carga sin las poleas. De modo que un sistema de poleas permite mover un objeto pesado de manera cómoda.
Lógicamente, un sistema de poleas tiene una ventaja mecánica mayor que una polea simple, así que el sistema de poleas facilita el levantamiento de una carga en comparación con una polea sola.
Por ejemplo, generalmente un ascensor utiliza un sistema de poleas y pesos para subir y bajar. Así pues, la ventaja mecánica del sistema de poleas debe ser suficiente como para vencer el peso del ascensor y de las personas que puedan ir dentro.
Tipos de poleas
Aunque existen varios criterios para clasificar a las poleas, generalmente se separan en tres tipos: las poleas fijas, las poleas móviles y los polipastos. A continuación se explica cada tipo de polea.
Polea fija
Una polea fija es un tipo de polea que se mantiene inmóvil mientras se usa. Es decir, una polea fija sirve para transmitir una fuerza de manera estática.
La principal característica de las poleas fijas es que no tienen ventaja mecánica, de modo que la fuerza aplicada es igual al peso de la resistencia. No obstante, permiten cambiar la dirección y el sentido de la fuerza aplicada, lo que facilita el levantamiento de la carga.
Polea móvil
Una polea móvil es una polea que se mueve durante su funcionamiento. Es decir, una polea móvil es un tipo de polea que no está fija mientras se usa.
En general, las poleas móviles tienen un extremo fijo y el otro extremo móvil, lo que les permite moverse mientras se aplica una fuerza para vencer la carga que cuelga de su eje.
La principal característica de las poleas móviles es que proporcionan una ventaja mecánica, es decir, reduce en el esfuerzo que se debe hacer para levantar una carga. En concreto, la polea móvil reduce a la mitad la fuerza que se debe ejercer.
Polipasto
Un polipasto, también llamado polispasto, es una máquina compuesta por dos o más poleas y un cable que pasa por todas las poleas del polipasto. El polipasto es un tipo de polea que sirve para levantar cargas pesadas aplicando una fuerza mucho menor.
Por lo tanto, la principal característica del polipasto es que tiene una gran ventaja mecánica. Es decir, reduce considerablemente el esfuerzo que se debe realizar para mover un objeto con un gran peso. Por eso este tipo de poleas se utilizan tanto en el sector ingenieril.
El funcionamiento de un polipasto consiste en combinar diferentes poleas de manera que reduzcan la fuerza que se debe ejercer para levantar un peso. De forma que el operario simplemente debe colocar la carga en el gancho del polipasto, realizar una pequeña fuerza y mover la carga con el polipasto.
Características de los sistemas de poleas
Un sistema de poleas tiene tres características importantes que definen el grado de su aprovechamiento. Estas características de los sistemas de poleas son la ventaja mecánica, la ventaja de velocidad y la eficiencia.
Así pues, estos parámetros de los sistemas de poleas se calculan utilizando las siguientes fórmulas:
- La ventaja mecánica (VM) de un sistema de poleas es el cociente entre la carga levantada y el esfuerzo realizado. Es decir, la ventaja mecánica se calcula dividiendo el peso del cuerpo levantado entre la fuerza aplicada para mover dicho cuerpo.
- La ventaja de velocidad (VV) de un sistema de poleas es el cociente entre la velocidad alcanzada por la carga y la velocidad del punto en el que se ejerce la fuerza. Asimismo, el valor de la ventaja de velocidad coincide con el cociente entre el desplazamiento realizado por la carga y el desplazamiento del punto de aplicación de la fuera.
- La eficiencia (e) de un sistema de poleas es el cociente entre el trabajo útil aprovechado por el sistema de poleas y el trabajo suministrado, por tanto, este parámetro indica la relación entre la energía proporcionada al sistema de poleas y la energía que aprovecha. Aunque la eficiencia de un sistema de poleas es alta (alrededor de 0,98), siempre será menor que 1 ya que existen pérdidas por rozamiento.
