POLIPASTO Jacob Rodríguez Edith Martínez Contreras Abraham Morales Rodríguez Patsy Murillo Hurtado Yuliana Serrato Vázquez Julio Cesar Vega Arellano Ana Gabriela RESUMEN A continuación se presenta la elaboración de un Polipasto (un aparejo de una polea fija y una polea móvil) la cual está diseñada en forma sencilla para poder visualizar mejor la fuerza y las leyes de Newton. INTRODUCCIÓN Desde el principio el hombre se ha visto en la necesidad de levantar grandes objetos que no podía mover solo con su fuerza. El ingenio del hombre le ha permitido aprender distintos métodos y crear sistemas para realizar estos trabajos de una forma mas fácil y rápida, a eso lo llamo maquina simple, sus sistemas al principio eran sencillos, pero con el paso del tiempo se han hecho tan complejos como los que usamos ahora. Se utilizan en talleres o industrias para elevar y colocar elementos y materiales muy pesados en las diferentes maquinas-herramientas o cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio acoplado a una maquina, o pueden ser móviles guiados por rieles colocados en los techos de las naves industriales. OBJETIVOS Conocer la ventaja de usar un sistema de poleas. (Polipasto) •La relación que existe entre la cantidad de sistema (poleas) y la eficiencia en su trabajo.
MARCO TEÓRICO Una polea es una maquina simple, alrededor de un eje y que tiene un canal de la periferia por la que pasa una cuerda, en cuyos extremos están aplicadas dos fuerzas. Existen diferentes tipos de poleas, fijas y móviles, estas ya han sido clasificadas de acuerdo su uso y objetividad. Se llama polipasto a una maquina que se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se utiliza aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover. Lleva dos o más poleas incorporadas para minimizar el esfuerzo. Maquinas Simples Una maquina simple es un dispositivo que modifica su fuerza. Su objeto es ejercer una fuerza sobre un cuerpo, que sea distinta a la aplicada sobre la maquina desde el exterior.
MATERIALES UTILIZADOS • •
•
• •
2 Poleas múltiples 7 pesos distintos 0.98 N 100g 2.94 N 300g 3.92 N 400g 4.9 N 500g 5.88 N 600g 7.84 N 800g 8.82 N 900g Hilo cáñamo Cajas recicladas Papel, hojas, Resistol y cinta diurex
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se elabora el montaje del experimento verificando que las cuerdas queden en posición vertical. Luego se procede a colocar cualquiera de los pesos a valorar y comenzamos a medir la fuerza que se necesita para levantar dichos pesos. Así comprobamos que la fuerza aplicada será la quinta parte del peso a levantar, para el sistema que utilizamos. Esto es puesto que conforme a la primera ley de newton se hace la siguiente sumatoria de fuerzas:
En las pruebas teóricas el comportamiento de la relación entre el peso y la fuerza aplicada es lineal, debido a que la fuerza que se necesita para levantar cualquier peso es la quinta parte del mismo. Esto se debe a que el POLIPASTO está compuesto por 5 poleas y el peso se divide entre el número de tensiones que actúan en él.
Aquí se puede observar claramente que la relación entre peso y fuerza aplicada en marcos prácticos no es completamente lineal como se predijo en los experimentos teóricos, debido al margen de error que existe en las mediciones.
CONCLUSIONES Luego de realizar el experimento y analizar los resultados nos dimos cuenta que la ventaja mecánica real difiere un poco de la ventaja mecánica teórica, por las diferentes condiciones en que se realiza el experimento y que afectan los resultados. El margen de error depende de varios factores como son principalmente: los instrumentos utilizados, la precisión en las mediciones y los pesos utilizados. TABLA DE MARGEN DE ERROR
OBJETO
PESO (N)
MASA (g)
Peso 1
0.98
100
MARGEN DE ERROR DE LA FUERZA APLICADA (N) 0.004
Peso 2
2.94
300
0.088
Peso 3
3.92
400
0.064
Peso 4
4.9
500
0.02
Peso 5
5.88
600
0.076
Peso 6
7.84
800
0.022
Peso 7
8.82
900
0.064
Como conclusión general podemos decir que la utilización de un POLIPASTO ayuda mucho al ser humano a levantar pesos muy grandes con muy poca fuerza ya que reparte el peso de manera inversamente proporcional al número de poleas que se utilicen.
BIBLIOGRAFÍA Matemática aplicada para técnica mecánica. Deutsche Gesellschaft.
Edición especial para la DGETI, 1994, DGETI. Física Vol. 1. Robert Resnick, David Halliday, Kenneth S. Krane
Cuarta Edición, 2002, Grupo Editorial Patria. http://es.wikipedia.org/
