Una politja és una roda acanalada, fixada a un suport i que gira sobre el seu eix.
Té una corda ajustada que penja dels seus extrems. En un extrem s'hi penja un Pes (força a vèncer, o Resistència) i a l'altre s'hi aplica la força F.
F s'aplica en direcció distinta a R, però ha de ser la mateixa
F=R
La politja simple no suposa avantatge mecànic. Només suposa la comoditat de com aplicam la força. S'usa per a elevar pesos petits. Per exemple, per a pujar aigua d'una cisterna amb un poal.
La politja simple també s'anomena corriola.
Per cada metre estirat, el pes puja un metre Longitud estirada = Longitud pujada
Un polispast és, en principi, un parell de politges, una fixa, i una mòbil, disposades com en el dibuix.
Aquí sí hi ha avantatge mecànic (feim menys força que la que supos el pes).
La fòrmula és F=R/2
Aquest avantatge es tradueix en què, quan estiram la corda de la politja fixa, hem d'estirar el doble de longitud que la altura a la que aixecam el pes.
En l'exemple del dibuix F=R/2 F=500N/2 F=250N
Estiram la corda 2m i el Pes puja 1m
Si un polispast té més d'una parella de politges, n = número de parelles, aleshores l'avantatge mecànic és encara més gran
La força que hem de fer és F=R/2n
En l'exemple del dibuix F=R/2n F=120N/2*2 F=30N
L'avantatge mecànic és 120/30=4
Estiram la corda 4 m i el pes puja 1 m
LONGITUD CORDA ESTIRADA
L= 2n*h on h és la altura pujada
Polispast mariner
Politja i polispast en moviment
Video amb exemples de resolució de problemes de politja i polispast
Si es connecten politges entre elles amb una corretja tancada, i es transmet moviment circular a una d'elles, l'altra reb aquest moviment
El moviment circular es mesura de vàries maneres. Naltros farem servir la unitat de revolucions per minut, abreujat rpm.
60 rpm significaria que la velocitat de gir és 60 girs complets en un minut (és a dir, un gir per segon)
L'eix que rep el moviment rotatori exterior és l'eix motriu, i el que és arrossegat és l'eix conduït.
El moviment exterior transmés a l'eix motriu el pot originar: pedals, manovelles, un motor elèctric, un motor de combustió. El moviment que es transmet a l'eix conduït es pot transmetre a: una corda que s'enrotlla i puja un pes, la roda d'un vehicle...
Tant el moviment que entra com el que surt són circulars, i es pot traduïr en una força que mesurarem en Newtons
Aquí el que importa és que les rodes no tenguin el mateix diàmetre, mesurat en la mateixa unitat, (per exemple centímetres).
Si a la roda1 i a la roda2 les anomenam R1 i R2, passa que:
si Diàmetre R1 < Diàmetre R2, aleshores Velocitat R1 > Velocitat R2
Això vol dir que la velocitat de rotació eix motriu, es redueix a l'eix conduït, però aquesta REDUCCIÓ VELOCITAT dóna MULTIPLICACIÓ DE FORÇA
La relació entre els diàmetres ens dóna la relació de transmissió, RT
EQUACIÓ: D1 i D2 són els diàmetres de les rodes , normalment en cm
V1 i V2 són les velocitats de gir mesurades en rpm
L'equació que les relaciona és : D1*V1=D2*V2 (que es pot entendre com una regla de 3)
EXEMPLE - PROBLEMA RESOLT:
Tenim R1, roda motriu, amb d1=3cm, i R2, roda conduïda, amb d2=9cm
Si R1 gira a 180 rpm , aleshores
180*3=V2*9 V2=180*3/9=60rpm
Si R1 gira a 240 rpm , aleshores
240*3=V2*9 V2=240*3/9=80rpm
Reduïm 3 vegades la velocitat entregada a R1, però al fer-ho es multiplica per 3 la força que transmet l'eix de R2
Aquí la relació de transmissió és 9/3=3 RT=3 , que és una característica del muntatge, tant quan està funcionant com quan està aturat
En un eix es pot muntar més d'una politja, i fer reducions successives