Ocho formas en que una fuerza pequeña mueve una gran carga · Deep Cuts

Tres vueltas de cuerda sujetan un barco solas

Da unas vueltas con una cuerda alrededor de un poste y la fricción hace el trabajo pesado. Cada vuelta multiplica tu agarre, porque la fuerza de retención crece exponencialmente con el ángulo de contacto, así que el suave tirón de un marinero puede frenar una carga miles de veces mayor. Por eso un solo tripulante puede sujetar un barco contra un noray, y por eso a un cabrestante le bastan unas pocas vueltas.

El tornillo que eleva agua ahora también genera energía

Gira un enorme tornillo helicoidal y arrastra el agua cuesta arriba, un diseño de unos 2.000 años que aún drena campos y eleva aguas residuales. Hazlo girar al revés, dejando que el agua al caer mueva el tornillo, y la misma máquina se convierte en un generador de electricidad. Como el flujo se mantiene en bolsas abiertas, los peces pasan a través ilesos, y por eso se están reconstruyendo viejos tornillos en los ríos.

Este engranaje impulsa en un sentido y bloquea en el otro

Un engranaje de tornillo sinfín une un sinfín parecido a un tornillo con una rueda dentada. Gira el sinfín y la rueda gira despacio con una fuerza enorme, pero empuja la rueda hacia atrás y nada se mueve: el escaso ángulo de la rosca lo deja clavado. Ese autobloqueo en un solo sentido es lo que mantiene en su sitio clavijas de afinación, portones y polipastos sin freno, negándose a aflojarse bajo carga.

Un peso que cae lanza piedras más lejos que un resorte

Las catapultas anteriores almacenaban energía en cuerda retorcida o madera arqueada. El trabuquete de contrapeso simplemente deja caer una enorme carga de piedra sobre el extremo corto de un brazo largo; una honda en el otro extremo suelta el proyectil en lo alto del giro. La honda actúa como una segunda palanca, y las máquinas más grandes podían arrojar piedras pesadas unos cientos de metros.

Un hombre caminando dentro de una rueda levantó catedrales

Los constructores medievales alzaban toneladas de piedra con una rueda de andar humana. Un trabajador caminaba dentro de un gran tambor de madera, y como el borde de la rueda es mucho más ancho que el eje sobre el que enrolla, el peso de su cuerpo en el borde se convertía en un enorme tirón sobre la cuerda. Una o dos personas podían izar cargas de unas dos toneladas, y muchas de estas grúas quedaron en las torres de las iglesias durante siglos.

Tira de la cadena, suelta, y la carga se queda colgada

Un polipasto diferencial usa arriba dos poleas unidas de tamaño casi igual. Como se diferencian solo en uno o dos dientes, cada tirón de la cadena de mano sube la carga un poquito con una gran ventaja de fuerza. Esa casi igualdad hace que la fricción gane en cuanto te detienes, así que el peso se queda quieto en el aire sin trinquete ni traba alguna.

Un tornillo es una rampa enrollada en torno a un eje

Desenrolla la rosca de un tornillo y no es más que una rampa larga y suave. Por eso un pequeño giro de la manivela de un gato, recorriendo el camino largo en círculo, levanta un coche el corto trecho hacia arriba, cambiando mucha distancia de giro por una enorme fuerza de elevación. La misma pendiente leve que lo hace fuerte también lo hace autoportante, así que la carga no vuelve a bajar.

Casi recto, un pequeño empujón se vuelve un agarre gigante

Alinea dos eslabones casi rectos y ocurre algo extraño: un suave empujón en la articulación se convierte en una fuerza aplastante en los extremos, porque cuanto más se acercan los eslabones a una línea recta, más se multiplica la palanca. Este truco de punto muerto sujeta piezas de trabajo, cierra capós y traba alicates, y se queda cerrado, ya que la carga no puede empujar la articulación de vuelta.