Una polea es un disco o rueda con un canal en su borde donde se aloja una cuerda o una cadena. Gira sobre un eje que pasa por su centro, perpendicular al disco.
Polea fija. Solo gira, sujeta a un punto fijo. Como los recorridos de la fuerza y de la resistencia son iguales (f = r), su ventaja mecánica es VM = f / r = 1. No multiplica la fuerza: únicamente cambia la dirección y el sentido en que se aplica, lo que facilita el trabajo.
Polea móvil. Además de girar, se traslada. Cuando la resistencia sube una distancia r, la fuerza recorre el doble (f = 2·r), y la ventaja mecánica es VM = 2. Es decir, basta aplicar una fuerza igual a la mitad de la resistencia, a cambio de recorrer el doble de camino.
Polipastos o aparejos. Combinan dos o más poleas por cuyos canales pasa la cuerda, y sirven para levantar o desplazar cargas con gran ventaja mecánica. Los más habituales son:
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Polipasto factorial: un grupo de poleas fijas montadas en un mismo eje, unido por la cuerda a otro grupo igual de poleas móviles del que cuelga la carga. VM = 2·N, siendo N el número de poleas móviles.
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Polipasto potencial: una polea fija anclada en un punto resistente más alto que la carga y una o varias poleas móviles; la resistencia cuelga del eje de la última polea móvil. VM = 2^N (2 elevado a N), siendo N el número de poleas móviles.
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Polipasto diferencial: dos poleas de radios distintos (a > b) que giran sobre el mismo eje. La fuerza necesaria es proporcional a la diferencia entre los radios. La cuerda, cerrada sobre sí misma, pasa por la polea mayor, baja a una polea móvil que lleva la carga, sube a la polea menor y vuelve al ramal donde se tira. VM = 2·a / (a − b).
Cuerdas no paralelas. En una polea fija, el ángulo que forman los ramales no altera la fuerza necesaria, porque la polea solo cambia la dirección y el sentido de la fuerza. En una polea móvil sí importa: si los ramales no son paralelos, la fuerza deja de ser la mitad de la resistencia. Con un ángulo de 120º entre la entrada y la salida, la polea móvil se comporta como si fuera fija (F = R); por encima de ese ángulo la fuerza supera a la resistencia, y a 180º se haría teóricamente infinita.