La Polea
Recuerda que estamos estudiando las máquinas simples y entre ellas se encuentra la polea.
Por si no lo sabes una polea es:
Figura 1:
Una rueda en cuyo centro tiene un canal por donde una cuerda o un cable la haga girar alrededor de su eje.
Figura 2:
Una vez bien sujeta al techo, por ejemplo, hacemos pasar una cuerda por donde colgamos un peso de 100 kilos y con una fuerza de también de 100 kilos podemos elevarla.
Seguro que habrás pensado: ¡Vaya máquina más inútil! No ahorra esfuerzo….
Eso te puede parecer de momento, pero si piensas un poco te darás cuenta que no es lo mismo levantar 100 kilos del suelo que elevar ese peso tirando de una cuerda.
¿No crees que es más cómoda la segunda forma?
Figura 3:
Incluso puedes ahorrarte fuerza si aprovechas tu propio peso al colgarte o decirle a alguien que se cuelgue.
Como ves, la polea te permite emplear tu fuerza de un modo más cómodo y otras ventajas como lo verás un poco más adelante.
También en el estudio de la polea se mantiene que la fuerza por su brazo o distancia es igual a la resistencia por el suyo.
Si llamamos d la distancia que recorre la fuerza, también recorre esa misma distancia la resistencia por lo que podremos escribir:
Hemos simplificado a la igualdad por el factor d.
2.81 Observa bien la figura siguiente. Se trata de un mono con un poco de hambre. El ramo de plátanos y él pesan lo mismo.
¿Qué piensas? ¿Quitará las ganas de comer? ¿Alcanzará al ramo de plátanos en la parte superior de la polea?
Razona tu respuesta, no mires la solución, de momento.
Has de saber que al mono no se le ha ocurrido saltar al suelo para que de este modo también los plátanos aterricen en el suelo.
Respuesta: Muy probablemente se encuentren ambos cara a cara en la zona superior de la rueda de polea.
Solución
Hemos estudiado anteriormente que el peso es la fuerza con la que la Tierra nos atrae. Su fórmula: P = m . g
Vemos que la aceleración g es un factor que si aumenta su valor también aumentará el peso.
El mono tenderá a subir por la cuerda. Para subir tendrá que hacer un impulso, un empuje, una fuerza… hacia abajo.
Mientras se produce ese esfuerzo o impulso hacia abajo se produce una aceleración que sumada a la que la Tierra le ejerce, su peso aumentará mientras haya durado dicho impulso, pero en ese tiempo han sucedido dos cosas:
1ª ha existido un momento en que su peso ha aumentado lo que ha producido un avance hacia arriba del ramo de plátanos y
2ª que él ha conseguido trepar un poco por causa del esfuerzo.
El mono “que no es tonto” se da cuenta que con esa acción se ha acortado la longitud de cuerda que les separa por lo que repetirá y acabará produciéndose un feliz encuentro.
