Este proyecto se ha desarrollado para dar una explicación del funcionamiento de un sistema de poleas conectado a un motor

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Trabajo = Fuerza x 2πr, donde π es una constante (3,1416) y r es el radio de giro.

Potencia

La potencia es trabajo mecánico que incorpora en su valor el parámetro tiempo. Es decir, la potencia se expresa con un número que cuantifica el trabajo efectuado durante un lapso. Mientras más rápido se realiza el trabajo la potencia que se desarrolla es mayor.

La medida original de potencia se expresa en caballos de fuerza o PS (Pferdestärke), y proviene del sistema métrico alemán. (Piorishkin, 1974, pág. 292)

El valor de 1 PS equivale a levantar 75 kilógramos a 1 metro de altura en 1 segundo, (75 kg x metro/segundo). Su equivalencia en el sistema de medida inglés es el HP (Horsepower). El valor de un PS se diferencia levemente del HP: 1 PS = 0.9858 HP.

1 HP es igual a levantar 550 libras a 1 pie de altura en 1 segundo. La capacidad de ejercer torque y potencia en un motor es limitada. Depende de la fuerza de expansión que logran los gases en el cilindro. El torque máximo se consigue cuando el rendimiento volumétrico (% de llenado de los cilindros) es máximo.

La potencia en términos generales expresa la capacidad para ejecutar un trabajo en el menor tiempo posible. Una fuente de energía que puede mover 1 kg de peso por una distancia de 1 metro en un sólo segundo es más 'potente' que otra capaz de desplazar el mismo peso en 2 segundos.

os motores son artefactos cuyo propósito principal es brindar la energía suficiente a un conjunto de piezas para que estas tengan un funcionamiento adecuado y la máquina que componen pueda realizar sus actividades. Normalmente, estos funcionan con algún tipo de combustible, que puede ser natural o procesado industrialmente y se valen de la conversión de energía en otro tipo de energía con muchas más posibilidades de ser utilizada. Hoy en día, el motor es una de las invenciones más utilizadas, pues, la mayoría de los objetos que el ser humano ha creado necesita ese impulso que lo haga funcionar.

Normalmente, este término se utiliza en específico para aquellas creaciones que generan energía mecánica de forma casi inmediata. Sin embargo, usualmente se denominan motores a las máquinas capaces de impulsar la creación de energía, como las centrales hidroeléctricas, los aerogeneradores y los reactores; es considerado este uso como incorrecto debido a las actividades destinadas para el producto final. Esta palabra, así mismo, hace referencia a aquellos individuos o entidades que son parte importante del funcionamiento de un organismo; también forma parte de la jerga informática, en donde se le conoce por englobar el proceso de diseñar un videojuego o programas que ayuden al funcionamiento de un ordenador.

Motores

pueden ser creados desde diversas perspectivas de funcionamiento, por ello existen muchos tipos. Entre ellos se encuentran: el motor eléctrico (la electricidad es la fuente de funcionamiento), el motor térmico (la energía calórica es el principal origen de la fuerza), el motor de combustión interna (se utilizan químicos, que se convierten en energía) y el motor de combustión externa (se transforma la sustancia química en otra distinta). Cada motor tiene una serie de características, que determinan si la funcionalidad será la deseada; estas consisten en el rendimiento, la velocidad nominal, la potencia, el par motor y la estabilidad. (Harper, 2004)

Se profundizará en todas y cada una de las aplicaciones del mecanismo reductor para tener una idea clara y concisa de los fenómenos que ocurren al aplicar el uso de poleas.

La polea se emplea principalmente para transmitir movimientos o para elevar cargas.

Para comenzar a hablar sobre la “polea”, debemos tomar en cuenta algunas situaciones cotidianas nuestras como, por ejemplo, subir escaleras con ‘cargas’ (que puede ser un par libros, por ejemplo) no nos cause mucho esfuerzo, pero en el momento en que nos pidan subir un “piano”, “un comedor” u otros objetos de mayor peso, se nos comienza a complicar un poco el panorama. Debido a esta razón y otras, el hombre debió desarrollar un mecanismo para poder facilitar esta tarea.

A continuación, expondremos el funcionamiento y las ventajas mecánicas (ganancia de transmisión de fuerza) de cada una.

La polea es una ‘máquina simple’ que consiste en un disco que lleva en la periferia una canal por la que se hace pasar un cordón (cordel, pitilla, cadena). El eje se encuentra se encuentra sostenido con una horqueta llamada armadura, mediante la cual se suspende la polea de un soporte fijo; la máquina simple así constituida se denomina polea fija.

Esa misma polea fija se puede utilizar como polea móvil si de la armadura se cuelga un peso y entonces es el cordón el que se fija en el soporte. (Cristi, 2003)

Polea fija:

Ésta consiste en una rueda que puede girar alrededor de un eje fijo, que pasa por un centro, debido a que por ella pasa una cuerda, de la que en uno de sus extremos se cuelga el objeto, el que se puede subir tirando(jalando) la cuerda con la mano desde el otro extremo. Es acanalada en su periferia y por ella pasa una cuerda. Al sostener el peso R debemos aplicar una fuerza F. Y para que la polea no rote la suma de los momentos de las fuerzas aplicadas debe ser cero, o sea:

F * r – R * r = 0 de donde F = R

> lo cual indica que la fuerza motriz es igual a la resistencia (en ausencia de roce, ya que con él la fuerza F es un poco mayor).

Entonces se deduce que con el uso de una polea fija no se obtiene ahorro de fuerza, pero proporciona seguridad y comodidad al trabajar con ella. Si vemos sus aplicaciones podemos encontrar más beneficios: por ejemplo, cuando se utiliza como roldana para subir el agua de un pozo, o un balde en un edificio en construcción, un ascensor. Con esto se concluye que la polea fija cambia únicamente la dirección de la fuerza. (Mezzanotte, 2007)

También podemos afirmar que las poleas fijas se les puede considerar también, como una palanca de 1ª Clase de brazos iguales. La longitud. del brazo sería ‘r’. Por lo tanto, F = R, es decir, el peso del objeto es igual a la fuerza que debemos aplicar.