Este documento describe las poleas y los polipastos. Explica que una polea es una rueda con un agujero que sirve para transmitir fuerzas y reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso. Luego describe las partes de una polea, los tipos de poleas fijas y móviles, y cómo los polipastos usan una combinación de poleas para lograr mayores ventajas mecánicas al mover cargas. Finalmente, explica cómo los polipastos potenciales y exponenciales usan diferentes configuraciones de

1. Trabajo de Informática
Poleas y Polipastos
Presentado Por:
Elián Bossio Simancas
Carlos Pereira Torres
Teófilo Florián
(PROFESOR)
INSTITUCION EDUCATIVA CATALINA HERRERA
Fecha: 19/08/2014
Curso: 82
Arjona-Bolívar

2. ¿QUÉ ES UNA POLEA?
Una polea, es una máquina simple, con un dispositivo mecánico de tracción, que
sirve para transmitir una fuerza. Además, formando conjuntos aparejos
o polipastos, sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover
un peso.
Según la definición de Hatón de la Goupillière, la polea es el punto de apoyo de
una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta
completa actuando en uno de sus extremos la resistencia y en otro la potencia.
-Una polea sirve para transmitir fuerzas. Es un rueda con un agujero y
acanalada, por donde pasa una cuerda en medio. Para ver cómo funcionan y
cómo hacer una, necesitarás un carrete de hilo, hilo o cuerda y un objeto que
deberás atar a un extremo del hilo o cuerda. Posteriormente, sujeta en alto con
algo el carrete, luego, pasa el hilo por el acanalado del carrete y ya tienes una
polea simple. Las poleas se usan para sirve para transmitir una fuerza o para
reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.

3. Historia
La única nota histórica sobre su uso se debe a Plutarco, quien en su obra Vidas
paralelas (c. 100 a.C.) relata que Arquímedes, en carta al rey Hierón de
Siracusa, a quien lo unía gran amistad, afirmó que con una fuerza dada podía
mover cualquier peso e incluso se jactó de que si existiera otra Tierra, yendo a
ella podría mover ésta. Hierón, asombrado, solicitó a Arquímedes que realizara
una demostración.
Acordaron que el objeto a mover fuera un barco de la armada del rey, ya que
Hierón creía que éste no podría sacarse de la dársena y llevarse a dique
seco sin el empleo de un gran esfuerzo y numerosos hombres. Según relata
Plutarco, tras cargar el barco con muchos pasajeros y con las bodegas repletas,
Arquímedes se sentó a cierta distancia y tirando de la cuerda alzó sin gran
esfuerzo el barco, sacándolo del agua tan derecho y estable como si aún
permaneciera en el mar.

4. PARTES DE LA POLEA
• La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial,
ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
• El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando
sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan, irán
provistas de nervios y/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo
con la llanta.
• El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje.
En la actualidad se emplean mucho los acoplamientos cónicos en las
poleas, ya que resulta muy cómodo su montaje y los resultados de
funcionamiento son excelentes.

5. POLEAS FIJAS
Consiste en un sistema donde la polea se encuentra sujeta a la viga. De
esta manera, su propósito consiste en direccionar de forma distinta la fuerza
ejercida, permitiendo la adopción de una posición estratégica para tirar de la
cuerda. Las poleas fijas no aportan ninguna ventaja mecánica. Es decir, la
fuerza aplicada es igual a la que se tendría que haber empleado para elevar
el objeto sin la utilización de la polea.
La manera más sencilla de utilizar una polea es colgar un peso en un
extremo de la cuerda, y tirar del otro extremo para levantar el peso.
Una polea simple fija no produce una ventaja mecánica: la fuerza que
debe aplicarse es la misma que se habría requerido para levantar el objeto
sin la polea. La polea, sin embargo, permite aplicar la fuerza en una
dirección más conveniente.

7. Poleas Móviles
La polea móvil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una
cuerda que tiene uno de sus extremos anclados a un punto fijo y el otro
(extremo móvil) conectado a un mecanismo de tracción. Estas poleas
disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la
carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve
arrastrando la carga).
Para su construcción en el aula taller se necesitan, como mínimo, los
operadores siguientes: polea, eje, armadura, gancho y cuerda. Su constitución
es similar a la polea fija de gancho, diferenciándose solamente en su forma de
funcionamiento.

8. La presentación comercial de estas poleas varía según la utilidad a la que
vaya destinada. En algunas versiones se montan varias poleas sobre una
misma armadura con la finalidad de aumentar el número de cuerdas y por
tanto la ganancia mecánica del sistema. En otras se sustituye la armadura por
una carcasa metálica que recoge a la polea en su interior, mejorando así la
presentación estética y la seguridad en su manipulación.

9. En ellas se distinguen los siguientes elementos tecnológicos
básicos:
 Resistencia (R). Es el peso de la carga que queremos elevar o la fuerza que
queremos vencer.
 Tensión (T). Es la fuerza de reacción que aparece en el punto fijo para evitar
que la cuerda lo arranque. Tiene el mismo valor que la potencia.
 Potencia (P). Es la fuerza que tenemos que realizar para vencer la
resistencia. Esta fuerza es la única que nosotros tenemos que aplicar, pues
la tensión es soportada por el punto de anclaje de la cuerda.

10. Podemos ver que la polea móvil está colgando de dos tramos de cuerda; además
también vemos que la resistencia (R) tira hacia abajo, mientras que
la potencia (P) y la tensión (T) lo hacen hacia arriba, por tanto, en este
mecanismo la resistencia queda anulada o compensada con las fuerzas de
la potencia y la tensión, cumpliéndose que su suma vectorial es nula.
El funcionamiento de este sistema técnico se caracteriza por:
 Podemos elevar un objeto pesado (resistencia, R) ejerciendo una fuerza
(potencia, P) igual a la mitad del peso de la carga (P=R/2). La otra mitad del
peso (tensión) la soporta el otro extremo de la cuerda, que permanece unido
a un punto fijo (T=R/2).
 La cuerda solamente soporta un esfuerzo de tracción equivalente a la mitad
de la carga (T=R/2). Por eso con este mecanismo se pueden emplear
cuerdas la mitad de resistentes que en el caso de emplear una polea fija
 La carga y la polea solamente se desplazan la mitad del recorrido (L/2
metros) que realiza el extremo libre de la cuerda (L metros).

11. El inconveniente de este montaje es que para elevar la carga tenemos que
hacer fuerza en sentido ascendente, lo que resulta especialmente
incómodo y poco efectivo. Para solucionarlo se recurre a su empleo bajo la
forma de polipasto (combinación de poleas fijas con móviles).

12. Polipastos
Un polipasto o aparejo es una máquina compuesta por dos o más poleas y
una cuerda, cable o cadena que alternativamente va pasando por las
diversas gargantas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o
mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar
una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover.
Es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda
que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo.
 La polea fija tiene por misión modificar la dirección de la fuerza (potencia)
que ejercemos sobre la cuerda. El hecho de ejercer la potencia en
sentido descendente facilita la elevación de cargas, pues podemos
ayudarnos de nuestro propio peso.
 La polea móvil tiene por misión proporcionar ganancia mecánica al
sistema. Por regla general, cada polea móvil nos proporciona una
ganancia igual a 2.
 La cuerda (cable) transmite las fuerzas entre los diferentes elementos.
Su resistencia a la tracción ha de estar en función del valor de
la resistencia y de la ganancia mecánica del sistema, que a su vez
depende del número de poleas móviles y de su combinación con las fijas.

13. En este mecanismo la ganancia mecánica y el desplazamiento de la carga van
en función inversa: cuanto mayor sea la ganancia conseguida menor será el
desplazamiento.
La ganancia de cada sistema depende de la combinación realizada con las
poleas fijas y móviles, por ejemplo, podremos obtener ganancias 2, 3 o 4
según empleemos una polea fija y una móvil, dos fijas y una móvil o una fija y
dos móviles respectivamente.

14. USO DEL POLIPASTO
Se utilizan en talleres o industrias para elevar y colocar elementos y
materiales muy pesados en las diferentes máquinas herramientas o
cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar
sujetos a un brazo giratorio acoplado a una máquina, o pueden ser móviles
guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales.
Los polipastos tienen distintas capacidades de elevación dependiendo de la
carga que pueden llegar a levantar. Es posible aumentar la capacidad de
elevación aumentando el número de ramales de un polipasto. Por ejemplo,
un polipasto de 500 kg con un ramal puede tener una capacidad de sólo
500 kg, pero si se configura con dos ramales y se utilizan los accesorios
adecuados el mismo polipasto puede levantar 1000 kg. Para poder alcanzar
capacidades muy altas de elevación a veces es necesario el uso de un
conjunto de varios polipastos con varios ramales junto a una pasteca
especial.

16. POLIPASTO POTENCIAL
Es una máquina utilizada para mover en forma ascendente o descendente,
elementos cuyo elevado peso, impide que sea movido por la fuerza de un
humano sin ayuda mecánica.
Básicamente consta de una polea anclada a una superficie que se encuentre a
mayor altura que el elemento que se desea mover. Esta polea es enhebrada
por una soga, una maroma, una cadena o un cable de acero, que en un
extremo está anclado a la misma superficie que la polea, pero que en su
recorrido abraza a una segunda polea, y cuyo otro extremo es en el que se
realiza la fuerza de tracción (acción). Esta segunda polea es del tipo flotante, y
de su centro, pende una segunda soga, maroma, cadena o cable de acero,
que posee su otro extremo anclado a la superficie antes mencionada.
En un polipasto potencial la mitad de las poleas son fijas, mientras que la otra
mitad son móviles
En este tipo de polipastos tenemos que la fuerza que debemos hacer
dependerá del número de poleas móviles que tenga el polipasto, por ejemplo,
si quiero elevar un peso de 80Kg, con un polipasto que tenga una polea
móvil necesitaré una fuerza equivalente a 40kg, si el polipasto tiene dos
poleas móviles la fuerza que debo realizar será de 20kg.

17. Podríamos calcularlo a través de la siguiente fórmula, donde n es el número
de poleas móviles del polipasto:
Por cada polea móvil pasa una cuerda diferente. Cada una de las cuerdas
tiene un punto fijo y el otro es móvil.

18. POLIPASTO EXPONENCIAL
Está constituido por una serie de poleas, la mitad fijas y la mitad móviles.
Por cada polea pasa una cuerda diferente.

20. Cada tramo de cuerda soporta la mitad de la carga que cuelga De ella, por
tanto, podemos deducir una fórmula genérica:
Este sistema tiene el inconveniente de que la altura a la que puede elevarse
un objeto depende de la distancia entre poleas (normalmente entre la fija y
la primera móvil). Para solucionarlo se recurre a mecanismos en los que
varias poleas fijas y móviles acoplados respectivamente en ejes comunes,
son recorridos por la misma cuerda, que es el caso de los polipastos
potenciales.
Gracias