Uno strumento a puleggia è una macchina semplice che consente a un lavoratore di cambiare la direzione della forza applicata e possibilmente di gestire pesi che superano di gran lunga quello che sarebbe normalmente in grado di manovrare. Esistono tre diversi tipi di pulegge: fisse, mobili e composte. Una puleggia fissa viene utilizzata solo per cambiare la direzione della forza applicata mentre le altre due cambieranno la direzione e aumenteranno la forza di trazione.
Indipendentemente dallo scopo dell’utensile a puleggia, il design è generalmente molto simile. Nella sua forma più elementare, una puleggia è una ruota, un asse e una fune o una cinghia. L’asse è collegato a una macchina più grande o fissato in posizione mediante un oggetto fisso. La ruota è in grado di girare liberamente sull’asse e la fune o la cinghia si appoggiano alla ruota. La maggior parte delle pulegge ha scanalature nella ruota in modo che la fune o la cinghia non scivolino via quando viene applicata una forza laterale durante l’uso.
Lo scopo originale dello strumento puleggia era creare un cambiamento nella direzione della forza. Una puleggia cambierà la direzione della forza applicata avvolgendosi attorno alla ruota. La corda entra nel sistema con un angolo, ma esce con un altro. La differenza tra queste due direzioni è il grado di cambiamento fornito dallo strumento. Ad esempio, se una persona tira verso il basso una fune che passa sopra una puleggia, la forza sulla fune diminuisce, ma l’effetto si trasforma per salire dopo essere stato drappeggiato sulla ruota.
L’altro, ma probabilmente ancora più importante, uso di uno strumento a puleggia sta moltiplicando il vantaggio meccanico. Con alcune pulegge, la forza applicata alla fune su un’estremità si moltiplica mentre si muove attraverso il sistema. Una puleggia con un vantaggio meccanico di uno non fornisce alcun vantaggio aggiuntivo; un due raddoppia il vantaggio, un tre triplica e così via. Ad esempio, quando si applica una forza di 100 libbre (220 kg) a uno strumento a puleggia con un vantaggio di tre meccanismi, l’altra estremità della fune tira con una forza di 300 libbre (660 kg).
I diversi tipi di utensili sono un mix delle comuni proprietà delle pulegge. Lo strumento a puleggia fissa ha il vantaggio di uno e viene utilizzato solo quando si cambia direzione, come con le cinghie del motore di un’auto. Queste pulegge hanno un asse che non può muoversi da un’unica posizione fissa.
Gli altri due tipi di utensili a puleggia possono spostarsi, cambiando il loro orientamento in base alla direzione della forza applicata e fornendo un vantaggio meccanico. Una puleggia mobile è fondamentale quanto una puleggia fissa, a parte la libertà di movimento del suo asse. Queste pulegge forniscono un vantaggio meccanico di due. Una puleggia composta, chiamata anche blocco e placcaggio, è una singola linea che si muove attraverso più di una puleggia mobile. Ogni puleggia aggiuntiva fornisce un vantaggio meccanico leggermente inferiore rispetto a quella precedente, quindi il valore finale è variabile, ma questo stile fornirà sempre un vantaggio maggiore di due.