Tensión (mecánica) para niños

La fuerza de tensión es una fuerza de estiramiento que se transmite a través de objetos como cables, cuerdas o cadenas. Imagina que tiras de una cuerda: la fuerza que sientes y que la cuerda ejerce es la tensión. Esta fuerza aparece cuando las partículas de un material se separan un poco de su posición normal, intentando volver a unirse. Es lo contrario a la compresión, que ocurre cuando un objeto es aplastado.

La fuerza de tensión se mide en newtons, al igual que otras fuerzas. Siempre actúa en la misma dirección que la cuerda o el cable. Cuando hablamos de objetos que están siendo sostenidos por cuerdas, hay dos situaciones principales:

• El objeto está quieto o moviéndose a una velocidad constante (en equilibrio).
• El objeto está acelerando (hay una fuerza neta).

Para simplificar, en física, a menudo imaginamos que las cuerdas no tienen masa, es decir, son muy ligeras.

Figura que ilustra las fuerzas que se ejercen en sostener una pelota por medio de una cuerda sujeto a una estructura. La tensión es la fuerza sobre la estructura producida por la cuerda, la fuerza sobre la pelota que ejerce la cuerda, y las fuerzas balanceadas que actúan sobre y son producidas por los trozos de cuerda.

¿Qué es un sistema en equilibrio?

Cuando un sistema está en equilibrio, significa que todas las fuerzas que actúan sobre él se anulan entre sí. La suma de todas las fuerzas es cero.

Por ejemplo, si tienes un objeto colgando de una cuerda y lo bajas a una velocidad constante, el sistema está en equilibrio. La fuerza de tensión que tira del objeto hacia arriba es exactamente igual a la fuerza de la gravedad que lo jala hacia abajo.

¿Cuándo actúa una fuerza neta en un sistema?

Un sistema tiene una fuerza neta cuando las fuerzas que actúan sobre él no se anulan. Esto significa que la suma de todas las fuerzas no es cero, y el objeto se acelera (cambia su velocidad).

Imagina el mismo objeto colgando de una cuerda, pero esta vez lo bajas cada vez más rápido (está acelerando). En este caso, la fuerza de la gravedad es mayor que la tensión de la cuerda, lo que provoca que el objeto acelere hacia abajo.

Otro ejemplo es cuando dos objetos de diferentes masas están conectados por una cuerda que pasa por una polea sin rozamiento. Si un objeto es más pesado que el otro, el sistema se moverá. La fuerza neta hará que el objeto más pesado baje y el más ligero suba.

Cuerdas en la física moderna

En algunas teorías avanzadas de la física, como la teoría de cuerdas, se habla de "cuerdas" muy pequeñas que son los componentes básicos del universo. Estas cuerdas también tienen tensión. En estos modelos, la energía de una cuerda suele ser proporcional a su longitud, y la tensión no cambia sin importar cuánto se estiren.

Para las cuerdas que podemos ver y tocar, si son elásticas, se aplica la Ley de Hooke. Esta ley dice que la fuerza necesaria para estirar una cuerda es proporcional a cuánto se estira.

Véase también

En inglés: Tension (mechanics) Facts for Kids

• Tensión mecánica
• Mecánica del continuo
• Tensión superficial