Poleas

INTRODUCCIÓN

La Segunda Ley de Newton se puede resumir como sigue: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.
Las máquinas facilitan los medios por los cuales se hace factible la conversión de la materia en energía para ser utilizada por el hombre; como lo hacen las poleas. Mediante este trabajo querealizan, presentamos los resultados de un experimento básico para comprobar la segunda ley de Newton (Análisis de fuerzas).

POLEAS: ESTRUCTURAS Y FUERZAS

Fuerza

Al empujar o jalar un objeto le aplicamos energía y hacemos que se mueva, detenga su movimiento o cambie de dirección. Por ejemplo, cuando levantamos la botella ejercemos fuerza en ella para hacer que se eleve. Del mismo modo, ellíquido de la botella ejerce fuerza en la pared de la botella. La fuerza puede producir movimiento en el cuerpo o bien hacer que éste se deforme. Se puede gastar energía en el proceso, o la fuerza aplicada se puede equilibrar con una fuerza contraria de modo que esa energía no se gaste.

* Fuerza Normal (N): Es la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado en ella. Es perpendiculara la superficie y su punto de aplicación está en la base del bloque.
* Fuerza de Tensión: Los hilos y las cuerdas sirven para transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Si en los extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias la cuerda se pone tensa; denominándose tensión de la cuerda a cada una de esas dos fuerzas que soporta sin romperse.
Si modelamos un sistema con unamasa colgando de una cuerda podemos distinguir varios casos.
Podría ser que la cuerda estuviera sujeta a una masa que se moviera con velocidad constante hacia arriba o hacia abajo. En este caso la tensión de la cuerda únicamente contrarrestaría a la fuerza contraria, el peso. Por tanto, T=m·g.
El segundo caso sería que la cuerda soportara una masa que se subiera o bajara con aceleración constantemayor que g (es decir, se mueve hacia arriba porque es mayor que la aceleración de la gravedad). En este caso la tensión ha de realizar dos efectos simultáneos: 1) contrarrestar el peso del cuerpo y 2) producir en él la aceleración de subida. Por lo tanto, T=m·g + m·a=m(g+a).
Un último caso vendría dado si la cuerda estuviera sujeta a un cuerpo que descendiera con aceleración constante menor queg (es decir, se mueve hacia abajo porque es menor que la aceleración de la gravedad), la tensión únicamente contrarrestaría aquella parte del peso que no produce la aceleración de caída. Por lo tanto, T=m·g – m·a = m(g-a).
* Aceleración: es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.

Sir Isaac Newton (1642-1727) fue el primero enestablecer las leyes básicas del movimiento de los cuerpos. Él planteó tres principios fundamentales:

1. La primera ley de Newton establece que cada objeto permanece en reposo o en movimiento uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar su estado por la acción de alguna fuerza externa. Esto normalmente se considera la definición de la inercia.

2. La segunda ley explica cómola velocidad de un objeto cambia cuando se somete a una fuerza externa. La ley define que una fuerza es igual al cambio en movimiento lineal (definido en la física como masa por velocidad) por el cambio en el tiempo.

3. La tercera ley establece que por cada acción (o fuerza) en la naturaleza, existe una reacción igual y contraria. En otras palabras, si un objeto A ejerce una fuerza en elobjeto B, éste también ejercerá una fuerza igual sobre el objeto A.

* ¿Qué es una polea?

La polea es un accesorio muy común en la mecánica porque nos sirve para transmitir fuerzas y por ello es de uso muy común en aquellas actividades que precisan de la elevación de cargas (muelles, pozos, etc.)
La polea es una máquina simple, que está compuesta por tres elementos: una rueda maciza, un...