Tanto las poleas como las palancas se han utilizado durante siglos como un medio para realizar tareas pesadas. Estas máquinas simples utilizan las leyes de la física para mover el peso de manera eficiente a una distancia. Permiten que una sola persona mueva pesos que un ser humano sería incapaz de levantar sin la intervención de tales herramientas.
Si coloca una cuerda sobre la parte superior de una sola polea y levanta un peso con ella, estará tirando de la cuerda a la misma distancia que se levanta el peso y levantando efectivamente el mismo peso. Sin embargo, si conecta la cuerda a la parte inferior del marco de la polea, páselo por otra polea y vuelva a subir primero, luego tirará de la cuerda el doble de la distancia a la que se levanta el peso, pero levantando solo la mitad del peso. El resultado práctico de esto es que podría levantar, por ejemplo, un peso de 100 libras 10 pies tirando de una cuerda 20 pies con lo que se siente como un peso de 50 libras sobre ella. Este principio se puede extender indefinidamente agregando más poleas.
La relación peso / distancia también se puede modificar utilizando poleas con diferentes diámetros. Este es esencialmente el mismo principio que el funcionamiento familiar de los cambios de bicicleta. Cuando gira un engranaje con un diámetro grande que está unido por una cadena a un engranaje con un diámetro pequeño, el engranaje más pequeño girará más rápidamente. Al unir poleas de diferentes diámetros entre sí con cuerdas o cadenas, puede Extienda su poder de elevación simplemente tirando de la cuerda o cadena a una distancia mayor que la del peso. levantado.
Una palanca funciona según el mismo principio que una polea, pero de una manera física muy diferente. Si toma una tabla de 10 pies y la apoya sobre un punto de apoyo en su centro, puede colocar un peso en un extremo y levantarlo presionando hacia abajo en el otro extremo. La distancia que baje un extremo será idéntica a la distancia que levanta el otro extremo y requerirá la misma cantidad de peso. Sin embargo, si desplaza el fulcro del centro del tablero, la palanca, obtiene una ventaja mecánica. Si el fulcro está a un pie de un extremo y nueve pies del otro extremo, puede levantar un peso muy pesado simplemente bajando el extremo largo nueve veces más lejos de lo que se eleva el extremo más corto.
Las poleas y palancas y la física que las sustenta son la base de muchas máquinas modernas. Todo, desde las ruedas hidráulicas hasta los motores de combustión interna, utiliza el principio de transformar el peso en distancia.