¿Qué es la tensión de una cuerda o cable?
La tensión (T) es la fuerza con que una cuerda o cable tenso tira de cualquier cuerpo unido a sus extremos. Cada tensión sigue la dirección del cable y el mismo sentido de la fuerza que lo tensa en el extremo contrario.
Por tanto, cada uno de los cuerpos que se encuentren unidos a los extremos de un cable tenso sufrirán la acción de una fuerza denominada tensión cuya dirección es idéntica a la del cable y su sentido equivalente al de la fuerza aplicada en el objeto del otro extremo y que provoca que el cable se tense.
Por simplicidad, se suele suponer que las cuerdas tienen masa despreciable y son inextensibles (no se pueden deformar), esto implica que el valor de la tensión es idéntica en todos los puntos de la cuerda y por tanto, las tensiones que se ejercen sobre los cuerpos de ambos extremos de la cuerda son del mismo valor y dirección aunque de sentido contrario.
¿Por qué las tensiones son iguales si la masa de la cuerda es despreciable?
Para contestar a esta pregunta, lo mejor es demostrarlo con un ejemplo. Cuando tiramos hacia arriba con suficiente fuerza del extremo de una cuerda o cable que tiene un cuerpo atado al otro extremo, y esta se tensa, conseguiremos mover el cuerpo. Veamos las fuerzas que intervienen en dicho movimiento.
Por un lado, la mano tira de la cuerda con una fuerza y según el principio de acción reacción, la cuerda ejercerá una fuerza sobre la mano en sentido contrario. Por otro lado, la cuerda tira del cuerpo con una fuerza y por reacción, el cuerpo ejerce una fuerza contraria sobre la cuerda . Adicionalmente, no debemos olvidar que sobre la cuerda actúa su peso .
Si consideramos que la masa de la cuerda es despreciable (mc = 0) y aplicamos la segunda ley de Newton a la cuerda, obtenemos que:
Si sabemos que la tensión (T) es la fuerza con que tira la cuerda a los objetos que se encuentran unidos a sus extremos, entonces: