Dentro del marco del sector industrial las poleas se han convertido en un elemento fundamental a la hora de trabajar con cargas pesadas y efectuar desplazamientos de elementos con gran envergadura o movimiento de materiales. Para ello se requiere efectuar una fuerza en poleas con tal de determinar la resistencia a la que las sometemos.

En nuestro blog hemos hemos hablado extensamente de las poleas, desde los tipos de poleas que existen hasta la polea doble, siendo el primero un contenido muy útil para complementar la información que te damos a continuación.

Teniendo en mente que la polea es un mecanismo que nos ayuda a generar una fuerza que provoca un desplazamiento sobre una carga, vamos a ver en qué consiste la fuerza en poleas y cómo de útil es. Ya sea en nuestro día a día cotidiano o en las actividades económicas del sector industrial.

Fuerza en poleas simples o fijas

Repasando rápidamente la definición de una polea simple o polea fija podemos ver que consta de una rueda acanalada, es decir, con un hueco o espacio en su superficie que permite el paso de una cuerda y que su uso es el de desplazar o elevar una carga. 

Recibe el nombre de polea fija puesto que por sus características no va a producirse en ella ningún tipo de desplazamiento, ni hacia arriba ni hacia abajo.

El único movimiento que va a producir será el de girar sobre sí misma en el momento en el que se ejerza una fuerza sobre la cuerda a la que está unida. 

En cuanto a fuerzas y movimientos, en lo que a poleas simples o fijas se refiere, los números son los siguientes:

Para desplazar un elemento cuya resistencia es de por ejemplo, 400N (Newtons), una distancia de 5 centímetros se deberá realizar una fuerza igual a la resistencia así como el desplazamiento de la cuerda a la que está sujeto.

Es decir, si se desea elevar una carga de 400N 5 centímetros se debe realizar una fuerza de 400N y un desplazamiento de 5 centímetros. La ventaja que otorga este tipo de poleas es la de desplazar el elemento deseado ejerciendo un movimiento de arriba hacia abajo en vez de abajo hacia arriba. Provocando que el esfuerzo sea menor, pero por si sola no ofrece ninguna ventaja mecánica.

Fuerza en polipastos

 En cambio, la fuerza en los polipastos, conjunto de varias poleas, la fuerza es menor.

Contamos con una polea fija y una polea móvil, la cual está unida a la carga. Sobre esta polea móvil recae la diferencia, pues además de efectuar el giro va a realizar un desplazamiento vertical hacia arriba desplazándose junto con la carga.

Esto se traduce a realizar un esfuerzo físico menor añadiendo una polea más. Por lo tanto, si como en el ejemplo anterior tenemos una carga cuya resistencia es de 400N el esfuerzo será de 200N. Esto a priori parece una gran ventaja, salvo que hay que tener en cuenta que, a mayor cantidad de poleas mayor distancia de recorrido debemos hacer. Por lo tanto si, al igual que en el ejemplo anterior, queremos desplazar la carga 5 centímetros, deberemos efectuar un recorrido de 10 centímetros.

¿Por qué sucede esto? Pues porque la ventaja que obtenemos al realizar menos fuerza gracias a contar con mayor número de poleas, se ve equilibrada con el recorrido a efectuar según las mismas.

Tal vez se vea más claro con la siguiente fórmula:

La fuerza a ejercer será igual a la resistencia de la carga dividida por la cantidad de poleas. Mientras que el desplazamiento que se deberá recorrer será igual a la distancia que se quiere desplazar la carga multiplicada por la cantidad de poleas.

Fuerza=Resistencia de la Carga / Cantidad de Poleas

Fuerza de 200N = 400N de Resistencia / 2 Poleas

Desplazamiento = Distancia Deseada x Cantidad de Poleas

Desplazamiento de 10cm = Distancia Deseada de 5cm x 2 Poleas