4.1 Planos inclinados y poleas

El plano inclinado y la polea son dos tipos de máquinas que se utilizan con mucha frecuencia para elevar objetos.

Recuerda la definición de trabajo como el producto de la fuerza por el desplazamiento. En las máquinas simples se modifica la magnitud de la fuerza aplicada, su dirección, el desplazamiento o una combinación de estos factores.



El plano inclinado

Es una máquina que reduce la fuerza para realizar un trabajo. Así, se hace menos fuerza para subir un objeto pesado por una rampa que si se levanta verticalmente hasta la misma altura. La variación de energía total (energía potencial) será la misma en ambos casos, pero como la longitud de la rampa es mayor que la distancia vertical, la fuerza que hay que aplicar es menor.


La polea

Es una máquina simple en la que se cambia la dirección de la fuerza que se aplica: la fuerza es hacia abajo para levantar el objeto, e igual al peso que se levanta.

A veces se combinan varias poleas, fijas o móviles, y de esta forma se consigue disminuir la fuerza que se necesita aplicar. Esa combinación de poleas se llama polipasto. Puedes verla y utilizarla en todos los museos de la ciencia.

Fíjate en que el polipasto de la imagen tiene dos poleas, y que para levantar un objeto que pesa 100 N hay que realizar una fuerza de 50 N, pero tirando de la cuerda el doble de distancia.

En la simulación puedes ver la comparación del esfuerzo que tiene que realizar una persona para levantar un peso directamente, usando una polea o mediante un polipasto.

 

 

Icono de iDevice AV - Reflexión

Por la rampa

Tienes que subir una caja de 25 kg a la plataforma de carga de un camión, situada a 1,2 m de altura.

a) ¿Qué fuerza debes realizar como mínimo para subirla verticalmente?

b) Si dispones de una rampa de 6 m de longitud ¿qué fuerza deberás realizar para subir la caja deslizándola por ella, suponiendo que el rozamiento es de 20 N?