Ventaja mecánica de las poleas

Laboratorio de Mecánica, Práctica 8, Equipo 5 (2015)
Ventaja mecánica de las poleas
M. Fernández González1 J. Jaime Tavarez1 A. Muñoz González 1 J. Tamayo
Nuñez1
1Universidad
de Guanajuato, DCNyE
Enviado el 26 de Abril del 2015
RESUMEN
En esta práctica se llevó a cabo el uso de poleas con una masa de la cual previamente determinamos
su peso para ver cuál es el beneficio mecánico que trae consigo el uso de poleas en al reducir el
trabajo para mover cualquier masa.
1 INTRODUCCIÓN
La ventaja mecánica de máquinas simples La
ventaja mecánica es un término que se utiliza para
describir la cantidad de fuerza que se utiliza
internamente por algún tipo de dispositivo
mecánico. La ventaja mecánica permite que el
dispositivo para llevar a cabo la tarea para la que
fue diseñado. Muchas de las herramientas
comunes que se utilizan en el hogar y en la
construcción hacen uso de este principio. Una de
las mejores maneras de entender la idea de la
ventaja mecánica es considerar la simple acción
que tiene lugar entre un destornillador y un
tornillo. La fuerza se ejerce sobre el
destornillador, haciendo que el cuerpo de la
herramienta para girar, mientras que al mismo
tiempo presionando el tornillo en algún tipo de
superficie, tal como un bloque de madera. La
combinación de la fuerza de rotación y el
movimiento hacia adelante a hacer posible que el
destornillador para utilizar la ventaja mecánica
para fijar el tornillo en el medio. Poleas Una
polea, que se deriva del griego polos palabra,
significando eje, es una rueda con una ranura. Una
cuerda, cinta o cable se ejecuta dentro de la
ranura. Este mecanismo puede ser utilizado solo o
conectado con otras poleas en un sistema de
poleas. Cuanto mayor es el número de poleas en el
sistema, menos fuerza que se necesita para
levantar un objeto. Trate de levantar una piedra de
50 libras con sólo sus brazos y luego utilizar una
polea para recogerlo. La polea hace el
levantamiento de la roca más fácil, ya que reduce
el esfuerzo necesario para levantar. Pero nótese
que, aunque el levantamiento se hace más fácil,
usted tira de una cuerda que recorre una distancia
mayor que la altura a la que se levanta la roca.
1
Esta distancia adicional disminuye su esfuerzo por
darle una ventaja mecánica. La ventaja mecánica
de una polea móvil es igual al número de cuerdas
que soportan la polea móvil. (Al calcular la
ventaja mecánica de una polea móvil, contar cada
extremo de la cuerda como una cuerda separada).
Se puede calcular este número para cualquier
sistema de poleas con los siguientes métodos.
2 OBJETIVOS

Demostrar el beneficio mecánico de las
poleas
3 MATERIALES
Se utilizaron los siguientes materiales para el
experimento:
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
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Marco metálico
Fluxómetro
Juego de poleas
Hilos
Masas
Dinamómetro
4 DESARROLLO EXPERIMENTAL
Durante el experimento se realizó lo siguiente:
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Medir el peso de la masa que usaremos
Montar el soporte universal
Fijar una de las poleas al soporte
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
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Pasar hilo por la polea, de un extremo
sujetarlo a la masa con la que
experimentaremos y del otro extremo al
dinamómetro
Fijar el dinamómetro a una superficie
donde no se mueva
Medir la altura desde el dinamómetro a la
polea
Soltar la masa y registrar el peso
obtenido
Variar la altura dos veces mas
Repetir el experimento con 2 y 3 poleas
Ilustración 4 Propagación del error de 2 poleas
Ilustración 5 Propagación del error de 3 poleas
6 CONCLUSIONES

Ilustración 1 Ejemplo de cómo montar las poleas y
altura que debe tomarse en cuenta
5 RESULTADOS
Ilustración 2 Datos obtenidos con el uso de 1, 2 y 3 poleas, con sus diferentes
variaciones de altura y ventaja mecánica
Propagación del error
Ilustración 3 Propagación del error de una polea
2
Las máquinas simples son utilizadas para
aprovecharnos de las leyes d newton para ejercer
una mayor fuerza que la que realmente estamos
empleando. Se le conoce como ventaja mecánica
real a la relación de fuerza obtenida por el
sistema/fuerza empleada. Se le conoce a la
ventaja mecánica ideal a la diferencia de
distancias recorridas (del objeto desplazamiento
lineal ascendente y el desplazamiento donde se
aplica una fuerza) y teóricamente este relación,
de no haber fuerzas de fricción de ningún tipo,
debe ser igual a la ventaja mecánica real, pero
como nunca ocurre eso, pues son dos cosas
distintas. En el experimento físico que llevamos
a cabo pudimos observar que, por definición, la
fuerza empleada fue menor que la que el
sistema ejercía, por tanto hubo una ventaja
mecánica en todo momento, no obstante,
cuando estuvimos añadiendo más poleas, la
ventaja mecánica real se fue haciendo mayor,
pues como lo dice la definición de las
distancias: mientras más poleas haya en el sistema
mayor diferencia entre el desplazamiento va a
haber. Se pudo observar también que la ventaja
mecánica real siempre fue menor a la ideal debido
a que había fuerzas de fricción presentes o
simplemente el sistema no era perfecto ni mucho
menos. Podemos concluir que siempre va a haber
una ventaja mecánica real en el sistema, siempre y
no haya fallos mayores en el sistema, sin
embargo, la ventaja teórica siempre será teórica (y
nos referimos a la ventaja mecánica ideal o
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relación en los desplazamientos donde se imprime
la fuerza y la que está en contacto directo con el
objeto que asciende verticalmente.) y por ende,
siempre mayor a la ventaja mecánica que
obtenemos en la relación de las fuerzas
obtenida/ejercida.
7 BIBLIOGRAFÍA

3
www.hyperphysics.com/pulleys