Influye la dirección de la potencia en el ahorro de fuerza utilizando una polea móvil? continuación...
Estos dos triángulos son semejantes por tratarse de triángulos rectángulos.
En el triángulo de mayor tamaño tenemos:
Seno de un ángulo es cateto opuesto dividido por la hipotenusa.
Recuerda que EF es una perpendicular.
Tenemos que tener en cuenta el ángulo doble.
En el triángulo de menor tamaño tenemos:
Estos dos valores de EF y OD los sustituimos en (I):
En el paso (6) observa en la figura el triángulo relleno de color marrón:
En este triángulo rectángulo si tomamos la tangente de α evitamos el valor de OH en el caso de haber hallado el seno o coseno de dicho ángulo.
Comprueba detalladamente los pasos siguientes:
Este valor de EH lo sustituimos en: y nos queda:
Esta igualdad contiene el factor r en ambos lados por lo que podemos simplificar obteniendo:
Sabemos por Trigonometría que el
Sustituimos este valor en la igualdad anterior:
Escribimos la tangente en función del seno y coseno, y haciendo operaciones llegamos a:
Simplificando:
Dividimos ambos miembros de la igualdad por el factor llegando a:
Recuerda que Q equivale al peso o Resistencia por lo que podemos escribir, despejando el valor de P:
2.87 ¿Qué sucede si las líneas de potencia y resistencia de la polea móvil son paralelas?
Respuesta: La ganancia de ahorro en el esfuerzo es máxima.
Solución
En este caso, el ángulo α de las figuras últimas es 0º por lo que el coseno vale 1 y la potencia o fuerza que hacemos es la mitad del peso que levantamos porque
2.88 ¿Qué se te ocurriría hacer si decidieras hacerte una máquina con poleas para no depender nunca del ángulo de la potencia aprovechando el beneficio que nos aporta una polea móvil?
Respuesta: Añadir una polea fija a la móvil.
Solución
La potencia la utilizo en la polea fija.