¿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.

En el caso de la figura, cuando la mano A tira de la cuerda y le aplica una fuerza (color naranja), esta crea en la mano B una fuerza (color verde) que tira de ella en el mismo sentido.  De igual forma, cuando la mano B tira de la cuerda y le aplica una fuerza (color rojo), esta crea en la mano A una fuerza (color azul). Ambas fuerzas (azul y verde), reciben cada una de ellas el nombre de Tensión.  Si la cuerda no se deforma y se considera que no tiene masa, entonces ambas tensiones son iguales

¿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.

En el caso de la figura, la cuerda se encarga de transmitir al bloque la fuerza que realiza la mano sobre la cuerda.

Por un lado, la mano tira de la cuerda con una fuerza Fm,c y según el principio de acción reacción, la cuerda ejercerá una fuerza sobre la mano Fc,m en sentido contrario. Por otro lado, la cuerda tira del cuerpo con una fuerza Fc,b y por reacción, el cuerpo ejerce una fuerza contraria sobre la cuerda Fb,c. Adicionalmente, no debemos olvidar que sobre la cuerda actúa su peso Pc.

Si consideramos que la masa de la cuerda es despreciable (mc = 0) y aplicamos la segunda ley de Newton a la cuerda, obtenemos que:

Fm,c+Fb,c+Pc=mc·ac Fm,c-Fb,c+mc·g=mc·ac Fm,c = Fb,c

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:

T=Fm,c = Fb,c

Y ahora... ¡Ponte a prueba!

Ficha de ejercicios resueltos

Aquí puedes poner a prueba lo que has aprendido en este apartado.

Un péndulo en tensión

dificultad

Una bola metálica de 1 kg de masa se encuentra en reposo colgando del techo de una habitación por medio de una cuerda de 2 m de longitud. Si la masa de la cuerda es despreciable e inextensible. ¿Cuál es el valor de la tensión de la cuerda?

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