POLEAS Y POLIPASTOS.

Profesor Sergio Llanos

16 Jan 202010:03

Summary

TLDREl guion de este video explica cómo funciona una polea y sus diferentes tipos, incluyendo poleas fijas, móviles y polipastos. Se aplica la primera ley de Newton para entender la ventaja mecánica de usar poleas, mostrando cómo la tensión en la cuerda se relaciona con la fuerza necesaria para levantar un peso. El análisis detalla cómo, con más poleas en un sistema, se reduce la fuerza requerida para mover un peso dado, ilustrando con ejemplos específicos y proporcionando una guía práctica para calcular la ventaja mecánica en sistemas de poleas variados.

Takeaways

😀 La polea es una rueda que permite cambiar la dirección de una cuerda y es usada para levantar pesos.
🔧 Existen diferentes tipos de poleas, como la polea fija, la móvil y el polipasto, que puede tener múltiples poleas fijas y móviles con una o más cuerdas.
🔄 La ventaja mecánica de una polea se determina a través de la primera ley de Newton, la condición de equilibrio, y permite levantar pesos más grandes con menos fuerza.
⚖️ Se asume que la masa de la cuerda y la polea es cero, y que el movimiento es a velocidad constante, lo que significa que no hay aceleración ni fricción.
📏 Al analizar una polea, se realiza un corte en el punto de aplicación de la fuerza y se utiliza un diagrama de cuerpo libre para aplicar la primera ley de Newton.
🔢 La fuerza necesaria para levantar un peso con una polea se reduce proporcionalmente al número de secciones de la cuerda que sostienen el peso.
💡 Un polipasto con dos poleas, una fija y una móvil, requiere la mitad del peso en fuerza para levantar el peso.
🔆 Un sistema de tres poleas fijas y tres móviles reduce la fuerza necesaria a una sexta parte del peso.
📍 Al aumentar el número de poleas y cuerdas en un sistema, la ventaja mecánica aumenta, reduciendo la fuerza requerida para levantar el mismo peso.
📉 En un sistema de cuatro poleas con tres cuerdas, la fuerza requerida es una octava parte del peso.
👨‍🏫 El análisis de diferentes configuraciones de poleas y polipastos muestra cómo se puede optimizar la fuerza aplicada para realizar tareas de elevación de pesos.

Q & A

¿Qué es una polea y qué función cumple?
-Una polea es una ruedita que permite cambiar la dirección de una cuerda, cable o cadena al girar, lo que permite levantar un peso utilizando menos fuerza.
¿Cuáles son los diferentes tipos de poleas mencionados en el guión?
-Se mencionan poleas fijas, poleas móviles, y sistemas de varias poleas que pueden ser en hilera o al lado de otras, incluyendo poleas de cadena.
¿Qué es un polipasto y cómo se diferencia de una simple polea?
-Un polipasto es un sistema compuesto de varias poleas, tensores y cables que trabajan juntos para proporcionar una ventaja mecánica mayor al levantar un peso.
¿Cómo se aplica la primera ley de Newton en el análisis de poleas?
-Se aplica la primera ley de Newton, que establece que la suma de las fuerzas en un punto en equilibrio es cero, para calcular la fuerza necesaria para levantar un peso utilizando poleas.
¿Por qué se asume que la masa de la cuerda y la polea es cero en el análisis?
-Se asume que la masa de la cuerda y la polea es cero para simplificar el análisis y concentrarse únicamente en las fuerzas relevantes que actúan sobre el peso a levantar.
¿Qué significa que el peso se desplace a velocidad constante y cómo afecta esto el análisis?
-Un movimiento a velocidad constante indica que no hay aceleración, lo que significa que las fuerzas están en equilibrio y permite aplicar la primera ley de Newton.
¿Cómo se calcula la ventaja mecánica de usar una polea con una sola cuerda para levantar un peso?
-La ventaja mecánica se calcula dividiendo el peso total entre el número de secciones de la cuerda que sostienen el peso, resultando en la fuerza necesaria para levantar el peso.
Si tengo un polipasto con dos poleas fijas y una móvil con una sola cuerda, ¿cuál es la ventaja mecánica?
-La ventaja mecánica es la mitad del peso, ya que hay dos secciones de la cuerda sosteniendo el peso, reduciendo la fuerza necesaria a aplicar.
¿Cuál es la ventaja mecánica de un sistema de tres poleas fijas y tres móviles con una sola cuerda?
-La ventaja mecánica es la sexta parte del peso, ya que hay seis secciones de la cuerda distribuyendo el peso.
En el caso de un polipasto con cuatro poleas, dos fijas y dos móviles con dos cuerdas, ¿cuál es la fuerza que necesito aplicar para levantar un peso de 120 kg?
-Necesitarías aplicar una fuerza de 30 kg, ya que la tensión en la cuerda es dividida en cuatro partes iguales debido a las cuatro tensiones que sostienen el peso.
¿Cómo se determina la fuerza a aplicar en un sistema de cuatro poleas con tres cuerdas para levantar un peso de 120 kg?
-La fuerza a aplicar sería de 15 kg, ya que la tensión en la cuerda se divide en ocho partes iguales debido a las tres cuerdas y las divisiones de tensión en el sistema.