Calcular poleas y polipastos: fuerza y ventaja mecánica

Elige el tipo de polea y escribe la carga (o la fuerza que puedes hacer, para saber cuánto levantas). La altura sirve para calcular cuánta cuerda hay que recoger.

En resumen

Con una polea fija haces la misma fuerza que la carga (F = R), pero tiras hacia abajo, que es más cómodo. Con una polea móvil, la mitad: F = R / 2. Para subir 500 N con una polea móvil bastan 250 N.

En un polipasto, la fuerza es la carga dividida entre los tramos de cuerda que la sostienen (F = R / nº de tramos); en un polipasto potencial de n poleas móviles, F = R / 2ⁿ. A cambio, hay que tirar de tantos metros de cuerda como veces se reduce la fuerza.

Fórmulas de las poleas

Polea fija: F = R Polea móvil: F = R / 2 Polipasto potencial: F = R / 2ⁿ (n = poleas móviles) Polipasto factorial: F = R / nº de tramos = R / (2 · n)
  • R: resistencia, el peso de la carga, en newtons (kilos · 9,8).
  • F: fuerza que hay que hacer para subirla a velocidad constante.
  • n: número de poleas móviles.
  • VM = R / F: ventaja mecánica, cuántas veces se multiplica tu fuerza.

Tipos de poleas

  • Polea fija: está sujeta al techo y no se mueve. No reduce la fuerza, pero cambia su dirección: es lo que se usa en un pozo o para izar una bandera.
  • Polea móvil: sube con la carga. Como la carga cuelga de dos tramos de cuerda, cada uno sostiene la mitad. Suele combinarse con una fija para tirar hacia abajo.
  • Polipasto potencial (aparejo potencial): varias poleas móviles, cada una colgada de la anterior. Cada una divide la fuerza entre 2: con 3 poleas, entre 2³ = 8.
  • Polipasto factorial (aparejo factorial): un bloque de poleas fijas arriba y otro de poleas móviles abajo, unidos por una sola cuerda. La fuerza se divide entre los tramos que sostienen el bloque móvil: dos por cada polea móvil. Es el de las grúas y los talleres.
SistemaFuerza FVentaja mecánicaCuerda por cada metro que sube la carga
Polea fijaR11 m
Polea móvilR / 222 m
Polipasto potencial, 2 poleas móvilesR / 444 m
Polipasto potencial, 3 poleas móvilesR / 888 m
Polipasto de 4 tramos (2 fijas y 2 móviles)R / 444 m
Polipasto de 6 tramos (3 fijas y 3 móviles)R / 666 m

Lo que se gana en fuerza se pierde en recorrido

Una polea no crea energía. El trabajo que haces, F · cuerda, es igual al que recibe la carga, R · h. Si la fuerza se divide entre 4, hay que recoger 4 m de cuerda por cada metro que sube la carga. Es lo mismo que pasa con las palancas y con el plano inclinado. Para saber el trabajo y la potencia necesarios, usa la calculadora de trabajo y potencia.

Ejemplos resueltos

¿Qué fuerza hay que hacer para subir una carga de 500 N a 2 m con una polea móvil?

F = 500 / 2 = 250 N, y hay que recoger 2 · 2 = 4 m de cuerda.

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Subes un cubo de agua de 120 N desde un pozo de 5 m con una polea fija. ¿Qué fuerza haces?

La misma, 120 N, y tiras de 5 m de cuerda. La ventaja es que tiras hacia abajo, ayudándote de tu peso.

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Con un polipasto potencial de 3 poleas móviles, ¿qué fuerza hace falta para subir 800 N a 1 m?

F = 800 / 2³ = 800 / 8 = 100 N, pero hay que tirar de 8 m de cuerda.

Probar este ejemplo

Con un polipasto de 4 tramos, ¿qué carga puedes subir haciendo 250 N?

R = 250 · 4 = 1000 N, unos 102 kg. Para subirla 2 m recoges 8 m de cuerda.

Probar este ejemplo

Errores típicos

  • Contar mal los tramos. Solo cuentan los que sostienen el bloque móvil. El extremo del que tiras, si baja desde una polea fija, no cuenta.
  • Confundir los dos polipastos. Con 3 poleas móviles, el potencial divide entre 8 (2³) y el factorial, entre 6 (2 · 3).
  • Poner kilos donde van newtons. El peso de 50 kg son 50 · 9,8 = 490 N (mira la calculadora de peso). Si pones kilos en la carga, la fuerza también saldrá en kilos.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula de las poleas?

Polea fija: F = R. Polea móvil: F = R / 2. Polipasto: F = R / n, con n el número de tramos de cuerda que sujetan la carga (en un polipasto potencial de k poleas móviles, F = R / 2ᵏ). Con 4 tramos, 800 N se suben haciendo 200 N.

¿Cómo se calcula la fuerza en una polea?

Depende del tipo: con una polea fija, F = R; con una polea móvil, F = R / 2; con un polipasto, F = R / nº de tramos de cuerda que sostienen la carga. Para subir 500 N con una polea móvil hacen falta 250 N.

¿Qué diferencia hay entre una polea fija y una móvil?

La fija está sujeta al techo y solo cambia la dirección de la fuerza (F = R). La móvil sube con la carga, que queda colgada de dos tramos de cuerda, y reduce la fuerza a la mitad (F = R / 2).

¿Cómo se calcula un polipasto?

En el polipasto factorial, F = R / (2 · n), con n poleas móviles, o lo que es lo mismo, R entre los tramos de cuerda. En el potencial, cada polea móvil divide entre 2: F = R / 2ⁿ. Con 2 poleas móviles, el factorial divide entre 4 y el potencial también (2² = 4); con 3, entre 6 y entre 8.

¿Cuánta cuerda hay que tirar con una polea móvil?

El doble de lo que sube la carga: para subirla 3 m hay que recoger 6 m de cuerda. En general, la cuerda es la altura multiplicada por la ventaja mecánica.

¿Para qué sirve una polea fija si no reduce la fuerza?

Para cambiar la dirección: es más cómodo tirar hacia abajo, aprovechando tu propio peso, que levantar la carga hacia arriba. Por eso se usa en pozos, mástiles y en combinación con poleas móviles.

¿Las poleas ahorran energía?

No. Reducen la fuerza, pero hay que tirar de más cuerda: el trabajo, fuerza por distancia, es el mismo. Con el rozamiento y el peso de las poleas, en realidad se gasta un poco más.

Revisado en septiembre de 2026.

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