Aparejos

Mediante el siguiente experimento se demuestra la ventaja mecánica que ofrecen los arreglos de poleas.

Materiales & Equipos

Descripción del experimento

El experimento consiste en un soporte sobre el que se han montado dos arreglos de poleas. El primero corresponde a una polea sencilla y el segundo a un aparejo formado por cuatro poleas (figura \ref{fig:Aparejo-Montaje}). En uno de los extremos de la cuerda se suspende una masa de 500gr y en el otro se conecta el sensor de fuerza que permite registrar en tiempo real la tensión en newtons de la cuerda.

Inicialmente se suspende la masa de 500gr en la polea sencilla y con el sistema de adquisición se mide la tensión en la cuerda. Para este caso el sistema registra una lectura de 4.73N. Posteriormente se realiza la misma medición empleando el sistema de cuatro poleas. Se encuentra que la lectura es ahora 1.11N; aproximadamente un cuarto del valor observado inicialmente.

Para el caso de una sola polea, es claro que el papel que esta cumple es el de cambiar la dirección de la fuerza. La tensión a lo largo de la cuerda es siempre la misma y la masa está conectada a una sola cuerda; por lo tanto la tensión es igual al peso del objeto (mg es aproximadamente 4.7N).

En el caso del sistema de las cuatro poleas se observa que la masa está conectada directamente a un arreglo de dos poleas de las que salen cuatro cuerdas hacia arriba. Estas cuatro cuerdas soportan el peso de la masa y de las dos poleas. Debido a que el arreglo de las cuatro poleas permite que la tensión en la cuerda sea siempre la misma y a que hay cuatro cuerdas sosteniendo la masa, se encuentra que la tensión en la cuerda es aproximadamente igual a un cuarto del peso del objeto (esto si se supone que el peso de las poleas es despreciable). Por tanto la tensión en la cuerda es igual a un cuarto del valor inicial, es decir la tensión es aproximadamente 1.18N.

Videos

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