En la física mecánica clásica, una polea es una de las seis "máquinas simples", junto con la palanca, plano inclinado, tornillo, rueda y eje, y cuña. En la descripción clásica de los científicos del Renacimiento que los definieron por primera vez, un maquina simple es un dispositivo que cambia la dirección o magnitud de una fuerza.
Una polea consta de una cuerda y un cubo o "tambor" en el que hay una rueda ranurada montada con un eje. La polea tiene una amplia gama de aplicaciones en muchas circunstancias y se puede utilizar para facilitar una variedad de tareas de movimiento y elevación. Hay tres tipos básicos de poleas, una que cambia la dirección de la fuerza, otra que cambia la magnitud y otra que cambia tanto la magnitud como la dirección.
Polea fija
•••Wiki Commons
Una polea fija es aquella en la que el tambor está asegurado a un solo lugar. Si bien la fuerza requerida para levantar o mover un objeto no es diferente a si lo estuviera levantando con la mano, la polea fija le permite cambiar la dirección de la fuerza necesaria. Por ejemplo, cuando está conectado a un balde que extrae agua de un pozo, un tirón fijo le permite tirar lateralmente para levante el balde de una manera más conveniente que si estuviera cargando un balde de agua verticalmente, entréguelo mano. El balde de agua seguirá teniendo el mismo peso, pero levantarlo es más conveniente.
Polea movible
•••Wiki Commons
Una polea móvil es aquella en la que el tambor se mueve a medida que usted mueve la carga. No hay ningún cambio en la dirección de la fuerza que necesita aplicar, pero la carga se "sentirá" más ligera de lo que es. Si estaba cargando una pesada bala de heno en el desván de un granero, por ejemplo, un polea movible haría que la carga se sintiera mucho más ligera, aunque la dirección en la que tira sería la misma.
Sistema compuesto
•••Wiki commons
En un sistema de polea compuesta, hay una polea móvil y una polea fija. Esto significa que no solo la carga se "siente" más liviana, sino que también puede cambiar la dirección de la fuerza. Aunque este tipo de configuración hace posible mover cargas pesadas con mucha facilidad, la compensación es que se requiere mucho más movimiento para realizar el trabajo.
Sistemas de poleas complejos
•••Wiki Commons
Las poleas se pueden multiplicar de diversas formas para realizar una variedad de tareas. A bloquear y derribar, por ejemplo, es una configuración de polea que contiene dos o más tambores individuales, cada uno de los cuales contiene dos o más ruedas que giran sobre el mismo eje. La cuerda se mueve hacia adelante y hacia atrás entre los tambores de polea, tejiendo a través de las ruedas individuales dentro de esos tambores. Estas configuraciones pueden llegar a ser bastante elaboradas, como se ve a veces en veleros grandes donde un solo velero puede necesitar controlar las velas que están bajo una gran fuerza de vientos fuertes.
Los sistemas de poleas complejos como este pueden mover cargas enormemente pesadas, siempre que estén anclados con mucha firmeza. Pero mientras el magnitud de fuerza requerida se reduce en gran medida, la Monto de esa magnitud reducida (la cantidad que debe viajar la cuerda para realizar el trabajo) aumenta considerablemente.