Polipasto

Antecedentes:

Arquímedes, quien diseña el primer sistema de poleas a instancias de un pedido de su rey y mecenas, Herón II, tirano de Siracusa, quien preocupado por hacer frente y poder derrotar al ejército romano, encargó al sabio siracusano una máquina capaz de hacer frente al enemigo. Y así fue que nació el primer sistema de poleas o polipasto: una especie de grúa que, con una inmensa boca a modo de tenaza en su extremo, era capaz de enganchar y levantar a los barcos enemigos. La polea, minimiza el esfuerzo humano y ahorra energía tanto humana como mecánica.

Make gif

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Definición:

El polipasto es una clase de polea, del tipo perteneciente a las llamadas maquinarias simples, las poleas, en sus diferentes variantes, incluido el polipasto, adquirirán la forma y autonomía de trabajo según el fin para el que se la utilice. El polipasto, llamado también aparejo, es la combinación de un sistema de poleas, ya fijas o móviles, y es utilizado para alzar cargas de peso elevado. En sí es un grupo de poleas; todas ellas presentan un disco acanalado en sus perfiles y por ese canal se hace pasar la cadena, ese disco gira alrededor de un eje fijo que a su vez, se sostiene por un soporte llamado armadura.

Make gif

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Polipastos fijos y móviles:

El sistema de poleas podrán ser polipastos tanto fijos como móviles recorridos por una sola cuerda, ya de acero u otro material -siempre dependerá del objeto o carga a levantarse-. Si el polipasto es fijo, el eje no se desplaza. También es posible cambiar el punto de aplicación que permita hacer esa fuerza.

El polipasto puede ser móvil o fijo, pudiendo estar adosado a una maquinaria mayor y más compleja. Los polipastos móviles pueden estar acoplados a rieles aéreos fijos sobre carriles en los techos. Si el polipasto es móvil, el punto de apoyo está en la cuerda y no en el eje. Esto permite realizar movimientos tanto de rotación como de traslación y desplazamiento.

Make gif

El aparejo en sí, va desde la simple y sencilla polea con cuerdas hasta los polipastos presentados como sofisticadas máquinas que, partiendo del uso de motores eléctricos, llegan a componerse, estos polipastos, como base de grúas con avance mecánico, con avance eléctrico e incluso con carros acoplados hasta llegar a tener una gran potencia, reiteramos, dependiendo siempre de la carga a levantar. La ventaja mecánica es definida en máquinas simples como el cociente entre la fuerza resistente o carga (R) y la fuerza aplicada o potencia (P). Si su valor es mayor que la unidad, esto confirma que el esfuerzo debe ser menor para realizar determinado trabajo o levantar una carga específica. Así por el contrario, si el valor es menor que la unidad, la ventaja mecánica será inferior pues deberá hacerse mayor esfuerzo.

El esfuerzo a realizar estará determinado tanto por la longitud de la cuerda desde el soporte hasta el peso a levantar, como por la cantidad de poleas que componen ese polipasto, en relación directa, claro, con el peso que importe la carga a levantar. Tal es el uso del polipasto cuando su aplicación tiene que ver con maquinaria y cargas pesadas. Y este uso es en industrias del tipo pesado que se encuentra la diferenciación del concepto de polipasto, del de la simple polea, en la utilización específica y dedicada a la manipulación de piezas muy voluminosas y pesadas a través de este sistema complejo que partió de una máquina simple.

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Utilidad:

Se emplea en la elevación o movimiento de cargas siempre que se quiera realizar un esfuerzo menor que el que se tiene que hacer levantando a pulso el objeto.

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Descripción:

Es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo.

Los elementos técnicos del sistema son los siguientes:

La polea fija tiene por misión modificar la dirección de la fuerza (potencia) que ejercemos sobre la cuerda. El hecho de ejercer la potencia en sentido descendente facilita la elevación de cargas, pues podemos ayudarnos de nuestro propio peso.

La polea móvil tiene por misión proporcionar ganancia mecánica al sistema. Por regla general, cada polea móvil nos proporciona una ganancia igual a 2.

Make gif

La cuerda (cable) transmite las fuerzas entre los diferentes elementos. Su resistencia a la tracción ha de estar en función del valor de la resistencia y de la ganancia mecánica del sistema, que a su vez depende del número de poleas móviles y de su combinación con las fijas.

En este mecanismo la ganancia mecánica y el desplazamiento de la carga van en función inversa: cuanto mayor sea la ganancia conseguida menor será el desplazamiento.

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Características:

Make gif

La ganancia de cada sistema depende de la combinación realizada con las poleas fijas y móviles, por ejemplo, podremos obtener ganancias 2, 3 ó 4 según empleemos una polea fija y una móvil, dos fijas y una móvil o una fija y dos móviles respectivamente.

Make gif

Este sistema tiene el inconveniente de que la distancia a la que puede elevarse un objeto depende de la distancia entre poleas (normalmente entre entre las dos primeras poleas, la fija y la primera móvil).

Make gif

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Ejemplos:

Polipastos de 2 y 3 engranes son utilizados fundamentalmente en empresas como mensajería, ya que los pesos de los paquetes no son muy altos, esta cantidad de engranes proporciona la facilidad necesaria para esos trabajos.

Polipastos de 4 a 6 engranes se utilizan en empresas más grandes como constructoras, la cantidad de 6 engranes es principalmente utilizada para mover objetos como vigas de acero.

Polipastos de 6 engranes en adelante son utilizados en lugares como puertos marítimos donde las cargas son extremadamente altas.

Make gif

En conclusión los polipastos han sido una valiosa invención que ha contribuido enormemente en la evolución industrial, sin comentar que las investigaciones actuales están llevando a la creación de polipastos tan avanzados que la carga de un edificio entero dejara de ser un sueño dentro de algunos años, y pasara a ser una realidad gracias a los nuevos materiales que se están implementado en la investigación de los polipastos en este momento.

Make gif

Cynthia Pamela Castro Sánchez.

Cibergrafías:

http://www.google.com.mx/images?hl=es&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi&q=Polipastos%20de%202%20y%203%20engranes&tbs=isch:1

http://www.articulo.org/articulo/8822/polipastos.html

http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:fGDk7XdrZ8IJ:www.educa2.madrid.org/cms_tools/files/a1c18b06-dde8-4e44-98a0-49f0e0f2c425/M%25C3%2581QUINAS%2520Y%2520MECANISMOS/M%25C3%25A1quinas%2520y%2520mecanismos.pdf+Polipastos+de+2+y+3+engranes&hl=es&gl=mx&pid=bl&srcid=ADGEEShHPxagwJIvMPY3-67s-Ilm5rPhEiuE1Lr9Tx4J3DP0m5_AMOmeO8_F18UuwLGuT_OBE_1XZQ5ts4RBiv0kQ38rgPs1GMllUTqjSLkjHN38HC7cBuz8o9aN__pszl6ylmV5eUwa&sig=AHIEtbSInD4auF6yuiTVEJt0NIR1wUvc5g

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_polipasto.htm

El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.

Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa. En el Sistema Técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico (kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).

El término específico, aplicado a una magnitud física, significa por unidad de masa. Otros usos del término específico no se permiten en el contexto del Sistema Internacional de Unidades y, en consecuencia, son reprobables.

De acuerdo con la normativa del Bureau International des Poids et Mesures, es reprobable el término peso específico, ya que su significado sería peso por unidad de de masa, esto es newtons por kilogramo (N kg-1); en tanto que el que erróneamente se le asigna es el de peso por unidad de volumen, o sea, newtons por metro cúbico (N m-3) (densidad de peso sería su denominación correcta).
Nancy Aidee Santos Arias
Ardley,Neil. El universo de los jovenes. Grijalbo 13a. Edicion.España, 1989

DENSIDAD

la densidad de una sustancia, simbolizada habitualmente por la letra griega P, es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva.
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.

La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.

Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos:

* El densímetro, que permite la medida directa de la densidad de un líquido
* El picnómetro, es un aparato que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases picnómetro de gas.
* La balanza de Mohr es una variante de balanza hidrostática que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.

Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumento digital basado en el principio del tubo en U oscilante

Nancy Aidee Santos Arias
Ardley, Neil. El universo de los jovenes. Grijalbo 13a. Edicion.España, 1989

GRAVEDAD ESPECIFICA

Gravedad específica se define como el cociente del densidad de una sustancia dada a la densidad de agua, cuando ambos están en la misma temperatura, es por lo tanto una cantidad sin dimensiones . Las sustancias con una gravedad específica la mayor que son más densas que riegan, y tan (no haciendo caso tensión de superficie los efectos) se hundirán en él, y ésos con una gravedad específica de menos de una son menos densos que riegan, y así que flotarán en ella. La gravedad específica es un caso especial, o en de algunos usos sinónimos con, densidad relativa, con el último término preferido a menudo en la escritura científica moderna. El uso de la gravedad específica se desalienta en uso técnico en los campos científicos que requieren la alta precisión - se prefiere la densidad real (en dimensiones de la masa por volumen de unidad).

Gravedad específica, SG, se expresa matemáticamente como:

donde es la densidad de la sustancia, y es la densidad del agua. (Por la convención ρ, la letra griega rho, denota densidad.) que la densidad del agua varía con temperatura y la presión, y es generalmente referir gravedad específica a la densidad en 4°C (39.2°F) y a una presión normal de 1 atmósfera. En este caso es igual a 1000 kilogramos·m−3 en Unidades del SI (o 62.43 libras·pie−3 en Unidades acostumbradas de Estados Unidos).

Dado la gravedad específica de una sustancia, su densidad real puede ser calculada invirtiendo el fórmula antedicho:

Una sustancia de la referencia con excepción del agua se especifica de vez en cuando (por ejemplo, aire), en este caso la gravedad específica significa la densidad en relación con esa referencia.

La gravedad específica está por la definición sin dimensiones y por lo tanto no el dependiente en el sistema de unidades utilizó (e.g. lingotes·pie−3 o kilogramo·m−3). Sin embargo, las dos densidades se deben por supuesto convertir a las mismas unidades antes de realizar el cálculo numérico del cociente.

Para la información sobre la medida de y las aplicaciones de la gravedad específica, vea densidad relativa.

Nancy Aidee Santos Arias
Fundamentales de los mecánicos flúidos Wiley, B.R. Munson, D.F. Jóvenes y T.H. Okishi

***Densidad: concepto e historia****

En física, la densidad de una sustancia, simbolizada habitualmente por la letra griega , es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Según un cuento conocido, a Arquímedes le dieron la tarea de determinar si el orfebre de Hierón II de Siracusa desfalcaba el oro durante la fabricación de una corona dedicada a los dioses, y si además lo sustituía por otro más barato (proceso conocido como aleación).
Arquímedes sabía que la corona, de forma irregular, podría ser aplastada en un cubo cuyo volumen se puede calcular fácilmente comparado con la masa. Pero el rey no estaba de acuerdo con esto.
Desconcertado, Arquímedes se dio un relajante baño de inmersión, y observando la subida del agua caliente cuando él entraba en ella, descubrió que podía calcular el volumen de la corona de oro mediante el desplazamiento del agua. Supuestamente, al hacer este descubrimiento salió corriendo desnudo por las calles gritando: "¡Eureka! ¡Eureka!" (Εύρηκα! en griego, que significa: "Lo encontré"). Como resultado, el término "Eureka" entró en el lenguaje común, y se utiliza hoy para indicar un momento de iluminación.
La historia apareció por primera vez en forma escrita en De Architectura de Vitrubio, dos siglos después de que supuestamente tuviese lugar. Sin embargo, algunos estudiosos han dudado de la veracidad de este relato, diciendo (entre otras cosas) que el método habría exigido medidas exactas que habrían sido difíciles de hacer en ese momento.

POLIPASTO

LA COMODIDAD Y LA FACILIDAD SON VENTAJAS EN LA SEGUNDA FORMA EN QUE SE REALIZA EL TRABAJO PUES ES MAS FÁCIL HACER UNA FUERZA ASÍ ABAJO QUE ASÍ ARRIBA, POR QUE ASÍ A BAJO SE UTILIZA EL PESO DEL CUERPO PARA JALAR LA CUERDA. Y SERIA TODAVÍA MAS FÁCIL Y RÁPIDO SI DOBLAMOS EL NUMERO DE RUEDAS DE LA POLEA, PUES PODRÍAMOS LEVANTAR EL DOBLE DEL PESO. LA COMBINACION DE LAS POLEAS RECIBE EL NOMBRE DE POLIPASTO.

nancy aidee santos arias
Ballif y Dibble.Fisica basica, fundamentos y perspectivas.Limusa. Mexico. 1988

MAQUINAS SIMPLES DEFINICION

. Máquinas Simples
. Concepto En física, una máquina simple es un mecanismo o conjunto de mecanismos que transforman una fuerza aplicada en otra saliente, habiendo modificado la magnitud de la fuerza, su dirección, su sentido o una combinación de ellas.

* Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza.
* Una máquina simple facilita la realización de un trabajo
.Clasificación de las Máquinas Simples
* *Palanca
* *Polea
* *Cuña
* * Plano inclinado
* *Torno
* * Polipasto
. Máquinas Simples Palanca
* La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.
6. Tipos de Palanca Palancas de 1er Género Palancas de 2do Género Palancas de 3er Género
7. Máquinas Simples Polea
* Una polea simple transforma el sentido de la fuerza; aplicando una fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor de la fuerza aplicada y la resultante son iguales, pero de sentido opuesto.
8. Máquinas Simples Cuña
* La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano inclinado.
9. Máquinas Simples Plano Inclinado
* En un plano inclinado se aplica una fuerza según el plano inclinado, para vencer la resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado es más pequeño se puede levantar más peso con una misma fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor.
. Máquinas Simples Torno
* Se denomina torno a un conjunto de máquinas herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.
. Máquinas Simples Polipasto
* En un polipasto la proporción es distinta a la polea, pero se conserva igualmente la energía.

NANY AIDEE SANTOS ARIAS