30. CONCEPTO DE TENSIÓN
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 30: Concepto de Tensión.
Tema: Las Fuerzas provocan Movimientos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 La tensión es la fuerza que actúa a lo largo de cables o cuerdas que se encuentran templados. Vamos a representar la tensión con la letra T mayúscula y su correspondiente flecha por tratarse de un vector. Podríamos hacer diferentes situaciones donde podríamos encontrar tensiones. Vamos a suponer que este es el techo, aquí tenemos por ejemplo una polea que se encuentra fija al techo y por la polea pasa una cuerda. Y a su vez tenemos unos bloques atados a los extremos de la cuerda. Supongamos que este es el bloque 1 y este es el bloque 2. Supongamos que esta fuera una situación dinámica, una situación donde hay movimiento. Supongamos que el movimiento fuera en esta dirección, entonces este bloque presentaría un movimiento hacia abajo, una aceleración. Y este bloque presentaría un movimiento hacia arriba. Y esta polea giraría en esta dirección. Aquí también tendríamos la aceleración en el borde de la polea. Bien, vamos a dibujar el vector peso para cada bloque. Recorremos que son vectores dirigidos hacia abajo. Aquí está el peso 1 y aquí tendríamos el peso 2. Y también como vemos una cuerda que se encuentra templada por la acción de estos pesos de los bloques, entonces tendremos una tensión. Una tensión que vamos a dibujar saliendo del bloque 1. Y esa tensión viaja por la cuerda y llega al bloque 2, también dibujada hacia arriba. Las tensiones siempre las vamos a dibujar saliendo de los bloques, nunca entrando a ellos. Siempre saliendo de ellos. Entonces vemos que es el mismo valor. Marcamos una T en este lado y la misma T acá al otro lado. Porque la clave es que por cada cuerda existe una misma tensión. Entonces en este caso tenemos una sola cuerda, por lo tanto una sola T. Bien, veamos otra situación también dinámica, una situación donde hay movimiento, que será típica de este tema de fuerzas. Supongamos una mesa donde en los extremos de la mesa vamos a tener dos poleas tijas. Poleas, digamos, atornilladas a la mesa. Y a su vez tenemos unos bloques. Vamos a considerar tres bloques. Este es lo que lo vamos a llamar el bloque número 2. Y aquí sale una cuerda que pasa por esta polea. Y esa cuerda está atada a un bloque que vamos a llamar el bloque número 1. Y por acá otra cuerda que se encuentra atada a un bloque que vamos a llamar el bloque número 3. Vamos a identificar las fuerzas en cada uno de estos bloques. Empezamos como siempre con el peso. Aquí está el peso del bloque 1. Aquí tendríamos el peso del bloque 2. Y por acá el peso del bloque 3. Ya sabemos que a estas fuerzas habría que marcarles la flecha. Pero no lo voy a hacer esta vez para no congestionar el diagrama. Hablemos de la fuerza normal. Para el caso del bloque 1 y el bloque 3 no habría fuerza normal. Puesto que no están haciendo contacto con ninguna otra superficie. El único caso donde tendríamos fuerza normal es aquí en el bloque 2. Esa fuerza iría hacia arriba. Entonces aquí tenemos la fuerza normal para el bloque 2. Una fuerza que es perpendicular a la superficie. Supongamos que este sistema se mueve hacia la derecha. Entonces este bloque presentaría una aceleración hacia abajo. Este una aceleración hacia la derecha. Y este una aceleración hacia arriba. Y supongamos que hubiera fricción. Entonces únicamente consideraríamos la fricción entre el bloque 2 y la mesa. Porque el bloque 1 y el bloque 3 no hacen contacto con la mesa. Y además se considera que la fricción que tienen con el aire es despreciable. No se tiene en cuenta. Entonces para el caso del bloque 2 como el movimiento es hacia la derecha. Dibujaríamos la fuerza de rosamiento o de fricción hacia la izquierda. Esta sería entonces FR2. La fuerza de rosamiento correspondiente a este bloque de acá. Recurremos que esta fuerza se obtendría multiplicando el coeficiente de rosamiento. Que existe entre el bloque y la mesa. Que sería un coeficiente de rosamiento cinético. Porque esto tiene movimiento. Este coeficiente por la fuerza normal nos daría el valor de esta fuerza de rosamiento. Bien, pero hablemos de la tensión. Que es la fuerza que nos ocupa en esa explicación teórica. Vemos dos cuerdas. Aquí tenemos una y acá tenemos otra. Dos cuerdas diferentes. Por lo tanto para cada cuerda habrá una tensión. Entonces para el caso de esta cuerda dibujaríamos la tensión. Esta que sale el bloque 1 y la vamos a llamar T1. Y esa misma tensión la vamos a encontrar aquí. Saliendo el bloque 2. Esta la llamamos también T1. T1 porque se trata de la misma cuerda. Entonces T1 acá y T1 por acá. Para esta otra cuerda dibujaríamos la tensión de manera similar que como la hicimos allá. Pero la llamaríamos diferente. Entonces por ejemplo T2 aquí y T2 acá. Entonces la misma tensión en los sitios próximos a los bloques. Saliendo de los bloques como decía hace un rato. Nunca entrando a los bloques sino saliendo de ellos. Y T2 para esta cuerda de acá. Y T1 para la que tenemos acá porque son cuerdas diferentes. Entonces esa sería una situación dinámica. Una situación donde hay movimiento. Y donde podemos ver las fuerzas involucradas. Por último miremos una situación estática. Una situación donde tendríamos equilibrio. Entonces por ejemplo suponemos que ese es el techo. Aquí tenemos digamos dos argollas. Y de allí salen dos cuerdas. Que se encuentran a su vez en otra argolla. Y de allí sale otra cuerda. Y de esa cuerda se cuelga o se suspende digamos un bloque de masa M. Entonces una situación estática. Una situación donde hay perfecto equilibrio. Entonces vamos a dibujar las fuerzas que aparecerían en este caso. Tendríamos el peso del bloque. Recordemos que es igual a la masa por la gravedad. Y vamos a dibujar las tensiones en las tres cuerdas que aparecen en este esquema. Esta, esta y esta. Como hay tres cuerdas diferentes. Entonces tendremos tres tensiones diferentes. Entonces por ejemplo aquí tendríamos una tensión T1. Que también la dibujaríamos aquí en la proximidad del nudo o de la argolla. Donde concurren las tres cuerdas. Esta tensión es la misma que tenemos acá. Y la vamos a llamar T1. Y para el caso de esta cuerda entonces tenemos una tensión T2. Que sería esta misma de acá. Y para el caso de esta tercera cuerda la misma situación. Una tensión que sale del nudo central. La vamos a llamar T3. Y la misma tensión la encontraríamos en la proximidad con el techo T3. Entonces por cada cuerda una tensión. Siempre saliendo de los puntos de amarre. O en este caso de los nudos. Digámoslo así. Nunca entrando a ellos. Y en el caso de los bloques siempre saliendo también de ellos. Más adelante entonces en los problemas de aplicación veremos algunas situaciones donde aparece la tensión.
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las fuerzas que aparecer\u00edan en este caso."}, {"start": 348.0, "end": 350.0, "text": " Tendr\u00edamos el peso del bloque."}, {"start": 350.0, "end": 353.0, "text": " Recordemos que es igual a la masa por la gravedad."}, {"start": 353.0, "end": 358.0, "text": " Y vamos a dibujar las tensiones en las tres cuerdas que aparecen en este esquema."}, {"start": 358.0, "end": 360.0, "text": " Esta, esta y esta."}, {"start": 360.0, "end": 362.0, "text": " Como hay tres cuerdas diferentes."}, {"start": 362.0, "end": 365.0, "text": " Entonces tendremos tres tensiones diferentes."}, {"start": 365.0, "end": 368.0, "text": " Entonces por ejemplo aqu\u00ed tendr\u00edamos una tensi\u00f3n T1."}, {"start": 368.0, "end": 373.0, "text": " Que tambi\u00e9n la dibujar\u00edamos aqu\u00ed en la proximidad del nudo o de la argolla."}, {"start": 373.0, "end": 375.0, "text": " Donde concurren las tres cuerdas."}, {"start": 375.0, "end": 378.0, "text": " Esta tensi\u00f3n es la misma que tenemos ac\u00e1."}, {"start": 378.0, "end": 380.0, "text": " Y la vamos a llamar T1."}, {"start": 380.0, "end": 383.0, "text": " Y para el caso de esta cuerda entonces tenemos una tensi\u00f3n T2."}, {"start": 383.0, "end": 385.0, "text": " Que ser\u00eda esta misma de ac\u00e1."}, {"start": 385.0, "end": 389.0, "text": " Y para el caso de esta tercera cuerda la misma situaci\u00f3n."}, {"start": 389.0, "end": 391.0, "text": " Una tensi\u00f3n que sale del nudo central."}, {"start": 391.0, "end": 393.0, "text": " La vamos a llamar T3."}, {"start": 393.0, "end": 397.0, "text": " Y la misma tensi\u00f3n la encontrar\u00edamos en la proximidad con el techo T3."}, {"start": 397.0, "end": 400.0, "text": " Entonces por cada cuerda una tensi\u00f3n."}, {"start": 400.0, "end": 404.0, "text": " Siempre saliendo de los puntos de amarre."}, {"start": 404.0, "end": 406.0, "text": " O en este caso de los nudos."}, {"start": 406.0, "end": 407.0, "text": " Dig\u00e1moslo as\u00ed."}, {"start": 407.0, "end": 408.0, "text": " Nunca entrando a ellos."}, {"start": 408.0, "end": 411.0, "text": " Y en el caso de los bloques siempre saliendo tambi\u00e9n de ellos."}, {"start": 411.0, "end": 439.0, "text": " M\u00e1s adelante entonces en los problemas de aplicaci\u00f3n veremos algunas situaciones donde aparece la tensi\u00f3n."}]