La Física de los sistemas de poleas

Una polea es un dispositivo simple diseñado para hacer más fácil levantar un peso pesado al cambiar la dirección de la fuerza que se debe aplicar para mover el objeto . El tipo más básico de la polea es simplemente una cuerda y una rueda, sin embargo, hay tres tipos diferentes de poleas y la física para cada tipo de polea son algo diferentes . Tipos de Poleas

Hay tres tipos básicos de poleas : poleas fijas , poleas móviles y sistemas combinados - polea . Una polea fija es una rueda que cuelga de una cuerda de un objeto tal como una viga . Una cuerda se monta sobre la rueda y un extremo está unido al objeto a elevar. El otro extremo se tira hacia abajo para levantar el objeto. Una polea fija se mantiene en el mismo lugar al levantar el objeto. Una polea móvil se cuelga de una manera tal que se mueve al levantar el objeto. Un sistema de polea combinada se hace mediante la ejecución de la cuerda a través de dos o más poleas . Cálculos físicos simples pueden ser usados ​​para determinar la eficacia de un sistema de poleas .
Fijas y móviles Poleas

Una polea fija no reduce la cantidad de fuerza necesaria para la vida un objeto. Si conecta un extremo de la cuerda a un bloque de 50 libras , usted todavía tiene que aplicar por lo menos 50 libras de fuerza para levantarla cuando se tire en el otro extremo - y en realidad lo que necesita un poco más , ya que también es necesario para mover la cuerda y superar la fricción . En términos de la física , la polea fija no proporciona ninguna ventaja mecánica . Poleas móviles le permiten levantar una carga con menos esfuerzo que las poleas fijas , por lo que hacen producir una ventaja mecánica . Sin embargo , todavía son menos eficientes que las poleas combinados , que funcionan mediante la distribución de la fuerza entre las distintas secciones de cuerda.
Combinadas polea Sistemas

combinado Polea en sistemas funcionan mediante la distribución de la fuerza necesaria para mover el objeto . En un sistema con dos poleas , la cuerda se divide en tres secciones. Una sección se cae desde el techo hasta la primera polea que sujeta el peso . La segunda sección va desde la primera polea hasta la segunda polea en el techo. La tercera sección va desde la segunda polea hacia abajo a la persona tirando de la cuerda . Si el objeto pesa 300 libras , se requeriría normalmente 300 libras de fuerza para moverlo. Sin embargo, con esta disposición - combinado polea, cada una de las tres secciones de la cuerda lleva un tercio de la fuerza , por lo que la fuerza total necesaria para mover el objeto es de sólo 100 libras. Esto puede ser expresado como un cálculo de la física : L es igual a F veces el número de secciones en la cuerda. L es igual al peso de la carga y F es igual a la cantidad de fuerza .
Cálculos

Uso de la fórmula simple física de L = F multiplicado por el número de segmentos en el cuerda, es fácil calcular la cantidad de fuerza necesaria para levantar un objeto pesado con un sistema de poleas. Si la cuerda se divide en cuatro secciones por su sistema de poleas , entonces la fuerza que se ejerce en el otro extremo se multiplicará por cuatro. Por ejemplo , si el objeto que se levante pesa 1.000 libras y que producen 250 libras de fuerza en un sistema de poleas con cuatro secciones de cuerda , entonces usted será capaz de levantar el objeto porque 1000 = 250 veces 4. Sin embargo , la distancia del objeto debe ser levantada también se multiplica por el mismo número , así que en vez de levantar 1.000 libras cierta distancia, ser el levantamiento de 250 libras para cuatro veces más distancia . Por esta razón , las poleas no son dispositivos muy eficientes a pesar de la ventaja mecánica que producen.