Tensión de una fuerza
Cuerdas, cables, hilos, etc., nos sirven para poner en contacto dos cuerpos por medio de una fuerza.
Nota: Mientras no se diga lo contrario, no tenemos en cuenta los rozamientos en los problemas que tienes a continuación.
Observando las fotos siguientes:
no es difícil imaginarse que los cables y cuerdas están soportando grandes fuerzas.
Si en los dos extremos de un cable o una cuerda aplicamos fuerzas observamos que la cuerda o el cable se pone tenso, tanto más cuanto mayores sean las mismas.
Si colocásemos un dinamómetro en medio de una cuerda que soporta un peso o fuerza mediríamos la fuerza o la tensión a la que le estamos sometiendo:
En la esta figura vemos una polea. De un lado de la cuerda cuelga un peso de 5 kg.
De la otra, realizamos una fuerza hacia abajo, pero si intercalamos un dinamómetro en la cuerda nos indicará la tensión que soporta.
Son muchos los casos en los que empleamos poleas cuando hacemos uso de cables, cuerdas, cadenas, etc.
Siempre que un cuerpo esté sometido a varias fuerzas, para que se halle en equilibrio ha de suceder que la resultante de todas ellas sea cero:
En la figura siguiente ves que la suma de las cuatro fuerzas que actúan sobre el cubo da 0 porque si hacemos la suma vectorial comprobamos que el final del vector de la cuarta fuerza coincide con el origen del vector de la primera quedándonos un polígono cerrado y sabemos que la resultante de un polígono cerrado vale 0.
¿CUÁNTO VALE EL SUMATORIO DE TODAS LAS FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN CUERPO?
Acabamos de ver que cuando sobre en cuerpo actúan varias fuerzas, si el cuerpo no se mueve decimos que la suma de todas ellas equivale a 0.
¿Qué sucedería en el caso que el cuerpo se mueva?
Para ambos casos dispones de una sencilla y útil fórmula:
En el caso de que el cuerpo no se mueva:
Aplicamos la fórmula:
Si el cuerpo no se mueve no hay aceleración lo que esta fórmula la podemos escribir:
En el caso de que el cuerpo sí se mueva:
La fórmula es la indicada:
Que nos dice que la suma de todas las masas se moverán con una determinada aceleración que la representamos con a.
Un poco más adelante haremos algunas aplicaciones de esta fórmula.
2.195 ¿Cuánto vale la Tensión de la cuerda que vemos en la figura siguiente?
Respuesta: 196N
Solución
El objeto que cuelga pesa 20 kg masa.
Para que se mantenga en equilibrio es necesario realizar una fuerza hacia abajo igual a 20 kg o .
Esto significa que teniendo en cuenta que el sentido de la Tensión es hacia arriba y la de m.g hacia abajo.