Significado y funcionamiento
Cuando múltiples poleas soportan el movimiento, el peso de un objeto se divide entre las poleas individuales. Se asume que en una polea única ideal, la tensión es igual.
Si el rango donde se proporciona el soporte es amplio, entonces cuando la altura se aumenta, la longitud de cada segmento dentro de ese rango debe disminuir simultáneamente. Consecuentemente, la distancia total que se puede extraer manualmente aumenta.
Relaciones y condiciones de validez
Cuando el modelo tiene n o más segmentos de soporte verticales, y F=mg/n y h=s/n, el trabajo realizado por una fuerza Fs es igual al incremento en la energía potencial del objeto, mgh.
En un sistema de poleas real, existe fricción dentro de la polea, y la masa de la cuerda y de las propias poleas requieren una fuerza de entrada mayor. Es importante distinguir entre el número de poleas simples utilizadas y la longitud real de la cuerda que se está soportando.
Qué observar en la simulación
La fuerza se divide por el número de tramos y el recorrido aumenta.
Se ignoran masa, fricción y elasticidad. El dibujo ajusta la escala para explicar desplazamientos. No reproduzcas pruebas con cargas reales.
Relaciones y símbolos clave
F = mg/n · h = s/n · Fs = mgh
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| n | Número de tramos de cuerda que sostienen la carga | unidades |
| s, h | Longitud de cuerda tirada y altura de elevación | m |
Ejemplo resuelto
¿Qué se conserva en una polea ideal?
Trabajo igual a energía potencial · La fuerza se divide por el número de tramos y el recorrido aumenta.
Errores frecuentes
- Simplemente afirmar que un polea fue “tirada con más fuerza” no explica por qué la misma relación de ganancia de fuerza ocurre consistentemente cada vez.