Mecanismosv3

Poleas e polipastos

entrada lineal ⇄ saída lineal· reversible

Experimenta animación interactiva das poleas e os polipastos

Polea fixa · Forzas e percorridos

A polea fixa non aforra forza: a corda ten a mesma tensión de punta a punta, así que F = R. Tampouco aforra corda: o que baixa a corda da forza é o que sobe a carga, L1 = L2. Tira da corda e compara as dúas cotas.

Polea fixa · De onde sae a fórmula

Mira o equilibrio desa corda: a carga tira cara abaixo con R e a corda tira dela cara arriba con R ao levantala. Como a tensión é a mesma en toda a corda, no outro extremo temos que facer esa mesma forza: F = R.

Polea móbil · Forzas e percorridos

A polea móbil si aforra forza: a carga colga de dous ramais da mesma corda, así que cada un leva a metade e F = R2. O que se gaña en forza págase en corda: para subir a carga L2 hai que tirar o dobre, L1 = 2·L2. Tira da corda e compara as dúas cotas.

Polea móbil · De onde sae a fórmula

Mira o que sostén a carga: dous ramais da mesma corda, cada un tirando cara arriba con R2. Como a tensión é a mesma en toda a corda, no extremo libre abonda con facer esa metade: F = R2. A polea fixa de arriba non aforra forza, só deixa tirar cara abaixo.

Polipasto factorial · Forzas e percorridos

No polipasto factorial todas as poleas móbiles van no mesmo bloque e unha soa corda pasa por todas. Con n poleas móbiles, o bloque colga de 2n ramais e a carga repártese entre eles: F = R2n. A cambio, hai que tirar 2n veces máis corda do que sobe a carga: L2 = L12n. Neste debuxo n = 2. Tira da corda e compara as dúas cotas.

Polipasto factorial · De onde sae a fórmula

Conta os ramais que sosteñen o bloque das poleas móbiles: son catro e todos son a mesma corda, coa mesma tensión. Entre os catro soportan R, así que cada un leva R4, e esa é a forza que hai que facer no extremo libre. Con n poleas móbiles hai 2n ramais: F = R2n.

Polipasto potencial · Forzas e percorridos

No polipasto potencial cada polea móbil ten a súa propia corda: un extremo vai amarrado ao teito e o outro á polea de enriba. Cada polea móbil divide por dous a forza que lle chega, así que con n poleas móbiles F = R2n. A cambio, a carga sobe moi pouco: L2 = L12n. Neste debuxo n = 3. Tira da corda e compara as dúas cotas.

Polipasto potencial · De onde sae a fórmula

Empeza pola carga: colga de dous ramais da corda de abaixo, que levan R2 cada un. Esa polea tira da de enriba con R2, que se reparte en dous ramais de R4, e a seguinte en dous de R8. A última corda pasa pola polea fixa, así que no extremo libre abonda con R8: F = R2n, con n = 3.

Comprende como funcionan as poleas e os polipastos

A polea é unha roda cunha canle pola que pasa unha corda. Xira arredor dun eixe e facilita o movemento de cargas cambiando a dirección da forza. Pode empregarse soa ou combinada con outras poleas, formando sistemas con distintas características mecánicas.

Polea fixa

Esquema dunha polea fixa colgada dunha viga: a carga R colga dun ramal da corda e no outro tírase cara abaixo coa forza F, marcadas as dúas coa mesma lonxitude.
Polea simple ou fixa

A polea fixa ten unha soa roda suxeita a un punto fixo. Funciona coma unha panca de 1º grao cos dous brazos iguais, polo que a forza que facemos é igual á resistencia que queremos vencer:

F = R

A súa principal vantaxe é que cambia a dirección da forza, permitindo subir unha carga tirando cara abaixo.

Polea móbil

Esquema dunha polea móbil da que colga a carga R, cos dous ramais da corda marcados con R/2, e unha polea fixa na viga que desvía a corda ata a forza F.
Este sistema consta dunha polea fixa e outra móbil

A polea móbil sobe e baixa coa carga e adoita combinarse cunha polea fixa. Como a resistencia se reparte entre dous ramais da corda, a forza necesaria redúcese á metade:

F = R2

A cambio, para subir a carga unha distancia determinada, hai que recoller o dobre de corda.

Polipastos

Un polipasto é un conxunto de poleas fixas e móbiles montadas xuntas para levantar grandes cargas con pouca forza. Segundo como se encadeen hai dous tipos.

Polipasto factorial

Esquema dun polipasto factorial con dúas poleas fixas na viga superior e dúas móbiles nun bloque inferior do que colga a carga; os catro ramais van marcados con R/4.
Nesta montaxe hai tantas poleas fixas como móbiles

No polipasto factorial todas as poleas móbiles van no mesmo bloque e unha única corda pasa por todas elas. A carga repártese entre os ramais que a soportan, dous por cada polea móbil:

F = R2n

sendo n o número de poleas móbiles.

Polipasto potencial

Esquema dun polipasto potencial con tres poleas móbiles en cascada; os ramais van marcados con R/2, R/4 e R/8 ata chegar á forza F.
Nesta montaxe hai unha polea fixa e o resto móbiles

No polipasto potencial cada polea móbil ten a súa propia corda, que vai amarrada á polea seguinte. Cada polea divide por dous a forza necesaria, polo que a redución aumenta progresivamente:

F = R2n

sendo n o número de poleas móbiles.

Descubre exemplos de uso das poleas e os polipastos

Proxecto
Mecanismos · V3
Orixinal
Antonio Lomba Baz, 2004
Licenza
Pendente
Política de cookies
Pendente
Aviso legal
Pendente
Política de privacidade
Pendente
Contacto
Pendente