Calculadora de ventaja mecánica de poleas
Cuatro ramales de cuerda que sostienen una carga de 400 N dan una ventaja mecánica ideal de 4 y un esfuerzo de solo 100 N. Indique los ramales y la carga, y obtenga la ventaja, la fuerza de tiro y lo que soporta cada ramal. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Segmentos
- 4
- Fuerza de la carga
- 400
- Ventaja mecánica
- 4
- Ventaja mecánica ideal
- 4
- Fuerza de esfuerzo
- 100
- Relación de reducción de fuerza
- 4
Un sistema de poleas multiplica la fuerza al repartir una carga entre varios ramales de la misma cuerda. En el modelo ideal de los libros de texto —cuerda sin masa y poleas sin rozamiento— la ventaja mecánica es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen el bloque móvil. Si cuatro ramales soportan la carga, la ventaja mecánica ideal es cuatro y la fuerza de esfuerzo constante es una cuarta parte de la carga. Los estudiantes utilizan esta relación en los deberes de aparejos; los docentes necesitan un oráculo determinista para las claves de respuestas; el personal de laboratorio dimensiona un aparejo antes de medir la eficiencia real. Esta calculadora acepta un número entero positivo de segmentos y una carga no negativa, devuelve el IMA ideal, la fuerza de esfuerzo, la carga por segmento y una breve etiqueta de configuración, y rechaza cero segmentos para que quien la invoque nunca divida entre cero.
Cómo se define la ventaja mecánica ideal de una polea
Comience con una cuerda aparejada a través de poleas fijas y móviles de modo que varios segmentos verticales repartan el peso de una carga que cuelga del bloque móvil. En el modelo ideal, cada segmento soporta la misma tensión, igual a la fuerza de esfuerzo aplicada en el extremo libre de la cuerda.
El equilibrio vertical del sólido libre exige entonces que el producto del número de segmentos n por la tensión sea igual a la carga, lo que se reordena como ventaja mecánica ideal IMA igual a n y fuerza de esfuerzo F_e igual a la carga dividida entre n. Una polea fija simple tiene n igual a uno: cambia la dirección de la fuerza pero no la multiplica. Una polea móvil simple suele dar n igual a dos.
Los aparejos clásicos gun tackle, luff tackle y double tackle corresponden a tres, cuatro y cinco segmentos de soporte en muchos diagramas de los libros, mientras que los conjuntos de block and tackle más grandes simplemente aumentan n aún más. El IMA ideal ignora las pérdidas por rozamiento, el estiramiento de la cuerda y la inercia de las poleas; los sistemas reales tienen una ventaja mecánica real por debajo del IMA y una eficiencia igual a AMA entre IMA.
Esta página responde deliberadamente solo la forma cerrada ideal a partir del número de segmentos y la carga, para que la intención de búsqueda se mantenga limpia. El número de segmentos debe ser un entero positivo; el cero se rechaza como entrada no válida porque no hay ningún ramal de soporte y dividir entre cero carecería de sentido. La carga debe ser finita y no negativa para que el peso nunca se niegue silenciosamente.
Qué envía usted y qué recibe
Segments es el número de ramales de cuerda que soportan la carga n y debe ser un número entero positivo de al menos uno. Load es el peso o la fuerza que se debe sostener o elevar lentamente, normalmente en newtons cuando desea el esfuerzo en newtons, o en cualquier unidad de fuerza coherente.
Las comprobaciones clásicas incluyen cuatro segmentos y cuatrocientas unidades de carga para un IMA de cuatro y un esfuerzo de cien; dos segmentos y cien para un esfuerzo de cincuenta; un segmento y cincuenta para un esfuerzo de cincuenta sin multiplicación de fuerza. Conecte el formulario gratuito del navegador para deberes y comprobaciones rápidas, y luego invoque el mismo contrato desde scripts cuando necesite claves de respuestas en masa, hojas de preparación de laboratorio u oráculos de calificación.
Mantenga las unidades coherentes en un laboratorio de varios pasos: si la carga está en kilonewtons, el esfuerzo se informa en la misma unidad para que los informes sigan siendo coherentes sin conversiones ocultas.
Dónde aparecen las calculadoras de ventaja mecánica de poleas en el trabajo real
Los cursos de física de secundaria y de introducción universitaria asignan diagramas de aparejos, cuentan los ramales de soporte en esquemas de sólido libre y piden el esfuerzo ideal antes de los problemas de eficiencia; un único oráculo de confianza acelera la calificación y la preparación de demostraciones. El personal de aparejos escénicos, navegación a vela y formación en rescate dimensiona un aparejo a partir del número de ramales y el peso de la carga útil como primer filtro antes de aplicar factores de seguridad y reducciones por rozamiento real.
Los espacios de creación y los programas de divulgación STEM convierten un patrón de aparejado contado en la fuerza de tracción esperada para que los estudiantes comparen la predicción con un dinamómetro. Las notas de diseño mecánico suelen indicar el IMA ideal junto al AMA medido al documentar ensayos de elevación.
Si más adelante necesita la ventaja mecánica real a partir del esfuerzo medido, la eficiencia de poleas, el trabajo y la potencia en una elevación o la reducción de fuerza en un plano inclinado, trátelos como intenciones de búsqueda y páginas de destino separadas en lugar de sobrecargar esta página de calculadora de ventaja mecánica ideal de poleas.
Qué puede hacer con ella
Claves de respuestas de deberes y exámenes
Calcule el IMA ideal = n y el esfuerzo F_e = load/n a partir del número de ramales de soporte, para que estudiantes y calificadores automáticos compartan una única verdad de forma cerrada.
Preparación de laboratorio de aparejos
Prediga la fuerza de tracción ideal de un aparejo antes de medir el esfuerzo real y la eficiencia con un dinamómetro.
Borradores de dimensionado de aparejos y elevadores
Convierta los segmentos de soporte contados y el peso de la carga útil en esfuerzo ideal como primer filtro antes de los factores de seguridad y las reducciones por rozamiento.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ventaja mecánica ideal de un sistema de poleas?
En el modelo ideal, el IMA es igual al número de segmentos de cuerda n que reparten la carga. La fuerza de esfuerzo es la carga dividida entre n.
¿Qué ocurre si segments es cero?
Cero segmentos de soporte no pueden proporcionar ventaja mecánica y dividirían entre cero.
¿Incluye rozamiento o eficiencia?
No. Esta página devuelve solo el IMA ideal. La ventaja mecánica real y la eficiencia son problemas y páginas de destino separados.
¿Puede segments ser una fracción?
No. El número de ramales de soporte debe ser un entero positivo (n ≥ 1).
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta localmente.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"segments":4,"load":400}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"segments": 4,
"load": 400
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"segments": 4,
"load": 400
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"segments":4,"load":400}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"segments":4,"load":400}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/pulley-mechanical-advantage", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"segments": 4,
"load": 400
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.pulley_mechanical_advantage",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo se define la ventaja mecánica ideal de una polea
El proceso es aritmética determinista en coma flotante: sin semillas aleatorias, sin marcas de tiempo, sin llamadas de red y sin deriva del modelo, de modo que entradas idénticas producen siempre un JSON idéntico.
Qué envía usted y qué recibe
Envíe dos números finitos obligatorios en los campos segments y load. Los campos ausentes, las cadenas no numéricas, NaN, Infinity, segmentos cero o negativos, segmentos no enteros y cargas negativas fallan con invalid_input y no se cobran. En caso de éxito, la respuesta devuelve segments y load depurados, mechanical_advantage e ideal_mechanical_advantage ambos iguales a n, effort_force como la carga dividida entre n, force_reduction_ratio de nuevo igual a n, load_per_segment igual al mismo cociente, configuration como una etiqueta breve como single_fixed_pulley, single_movable_pulley, gun_tackle, luff_tackle, double_tackle o block_and_tackle, model con el valor ideal, un objeto de ayuda de unidades, el método ideal_pulley_supporting_segments y la cadena de fórmula IMA = n; F_e = load/n. El precio de las llamadas API con éxito es la base publicada de $0.002 por elemento; los fallos de validación no consumen saldo prepagado.
Dónde aparecen las calculadoras de ventaja mecánica de poleas en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor de cálculo puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por elemento con éxito y la validación fallida no consume saldo.