Poleas Física

Se dice que Hierón II de Siracusa retó también a Arquímedes a que demostrase la potencia de unas máquinas simples (poleas), a cuyo estudio se dedicaba. En respuesta, Arquímedes se las arregló él solo para sacar del agua y poner en seco a un barco total mente cargado.

Se pueden disponer las poleas de modo que el bloque que las aloja, junto con el aparejo correspondiente, proporcionen mayor rendimiento mecánico. El factor de velocidad de un juego de poleas es igual al número de poleas del conjunto, consistente por lo común en un sistema superior y otro inferior. Por esta razón, a mayor número de poleas, mayor carga se podrá levantar con un esfuerzo dado, dejando a un lado la fricción y los pesos de las poleas mismas.

Para hallar el rendimiento mecánico proporcionado por un sistema de poleas en particular, se coloca un peso conocido (que representa la carga) en el juego inferior de poleas. Se siguen añadiendo pesos al punto de aplicación del esfuerzo hasta que la carga se alza sin parar; el peso total necesario para alzarla representa el esfuerzo correspondiente. El rendimiento mecánico se calcula dividiendo la carga por el esfuerzo aplicado. El factor de velocidad se halla midiendo la distancia de elevación de la carga y la distancia de bajada del peso (que representa el esfuerzo) y dividiendo la subida por la bajada. Dividiendo el rendimiento mecánico por el factor de velocidad se averigua la eficiencia.

Un sistema de poleas simple (A) no multiplica el esfuerzo y sólo cambia su dirección. Por lo tanto, para levantar un peso de 500 N hace falta una fuerza de 500 N; el rendimiento mecánico (igual a carga partido por esfuerzo) es 1. Además, para levantar la carga hasta una altura l, hay que hacer pasar por la polea la misma longitud de soga. Un sistema de polea doble (B)  multiplica el esfuerzo por dos, con lo que 500 N pueden levantar 1000 N (tenemos un rendimiento  mecánico de 2); pero para levantar la carga hasta una altura l hay que hacer pasar por las poleas el doble de longitud de soga (21). Cuanto más poleas haya, mayor será el rendimiento mecánico, En (C) el rendimiento mecánico es 4, pero para levantar la carga hasta la altura l es necesario hacer pasar por las poleas una longitud de soga de 4l.