Page 270 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

12.4 Aplicaciones del principio de la palanca 251

W
Figura 12.5 La rueda y el eje (o cabria). Figura 12.6 Una sola polea fija nada más sirve
para cambiar de dirección la fuerza de entrada.

Por tanto, la ventaja mecánica ideal de una cabria es la razón del radio de la rueda al radio
del eje.
Otra aplicación del concepto de palanca es a través del uso de poleas. Una polea simple,
como se muestra en la figura 12.6, es tan sólo una palanca cuyo brazo de palanca de entrada
es igual a su brazo de palanca de salida. A partir del principio de equilibrio, las fuerzas de
entrada igualarán a la de salida y la ventaja mecánica ideal será
, , Fo
M, = — = 1 (12.8)
Fi
La única ventaja de este tipo de dispositivo es que ofrece la posibilidad de cambiar la
dirección de la fuerza de entrada.
Por otra parte, una polea móvil simple (véase la figura 12.7) tiene una ventaja mecánica
ideal de 2. Observe que las dos cuerdas de soporte deben reducirse en 1 ft para elevar la carga
una distancia de 1 ft. Por consiguiente, la fuerza de entrada se mueve una distancia de 2 ft,
mientras que la fuerza de salida se mueve tan sólo una distancia de 1 ft. Al aplicar el principio
del trabajo se obtiene

F(2 ft) = F ( 1 ft)

F¿ 2 ft
u

W = F0
(b)

~T
1 ft
_L
w
(a)
Figura 12.7 Una polea simple móvil, (a) La fuerza de entrada se mueve a lo largo de una distancia igual al
doble de la distancia que recorre la fuerza de salida, (b) El diagrama de cuerpo libre muestra que 2F. = F .