Introducción a la tensión

ahora voy a introducirlos al concepto de tensión la tensión realmente solo es la fuerza que es aplicada por por una cuerda o digamos por un cable cuando está levantando o empujando un objeto vamos vamos a poner digamos esto en un en un ejemplo concreto digamos que tengo una masa aquí digamos que tengo una masa aquí ok no sé pues de alguna caja o qué sé yo y digamos que esta masa de aquí tiene un peso de 100 newtons ok digamos que tiene un peso de 100 newtons muy bien entonces esto tiene un peso de 100 newtons y vamos a dejar que esta masa esté colgando de algún cable digamos que esté colgando de algún cable y este es el techo ok entonces este cable está soportando de este peso de 100 newtons ok pero este peso está en reposo es decir no está acelerando ok lo que importa es que no está acelerando digamos si está colgado pues uno no imagina que está que esta caja sigue acelerando hacia el centro de la tierra por efectos de la gravedad entonces si no está acelerando debe haber alguna fuerza que esté contrarrestando la fuerza de gravedad recordemos que la fuerza de gravedad es una fuerza digamos que digamos que aplicamos desde aquí ok entonces tenemos una fuerza hacia abajo déjenme ponerlo así esta es una fuerza de gravedad ok esta es la fuerza de gravedad que es de 100 newtons y que va hacia hacia el centro de la tierra pero si este objeto está en reposo debido a que cuelga por una cuerda entonces debe haber una fuerza en dirección contraria que esté contrarrestando la fuerza de gravedad muy bien déjenme ponerlo con verde ahí lo tienen esta fuerza que va en dirección contraria a la fuerza de gravedad es lo que podemos entender como tensión y es una fuerza que está impresa debido a esta cuerda ok la atención esencialmente es la fuerza de la cuerda y de la cuerda perdón que lo mantiene sin acelerar a este objeto ok entonces uno podría tratar de contextualizar lo o tratar de ponerlo en situaciones de la vida cotidiana y puedes imaginarte una guitarra verdad una guitarra en alguna de las cuerdas mientras más tensa lo hagas digamos mientras más mientras lo aprietes de forma que se tensa más produce un sonido más agudo verdad uno tiene aquí la guitarra y tiene aquí estas divisiones y si una presión aquí o acá s la cuerda se pone más tensa que en este lugar entonces eso produce sonidos mucho más agudos y eso es debido a la al efecto de la atención o también puedes pensar en cuando uno quiere comprar ciertos cables no sé quizás para construcciones quizás porque vas a hacer un columpio qué sé yo uno tiene que verificar muy bien cuál es la tensión que soporta una cuerda para que el objeto que esté cargando no no la rompa verdad entonces espero que al menos esto sea intuitivo el concepto de tensión pero vamos a ver un ejemplo mucho más complicado digamos que aquí ya no está el techo aunque este no es el techo sino a lo mejor está atado no sé digamos algún punto y que voy a marcar con rojo porque va a ser muy importante y digamos que además de todo hay una cuerda que va de este punto al techo y ahora el techo va a estar aquí vamos a no sé vamos a pintarlo de esta forma ahí esté el techo ok digamos que este es el techo déjenos hacerlo un poquito más derechito más o menos y digamos además que aquí tenemos una pared y ahí está una pared y para que esto se mantenga en equilibrio vamos a poner una cuerda también que se ata a este lado de este muro muy bien entonces ahí ya tenemos dos cuerdas estas dos cuerdas cada una va a imprimir cierta tensión vamos a ponerle a esta tensión uno ya esta tensión dos ok entonces lo que tenemos que observar es que este punto rojo es en donde todos están sosteniendo aquí tenemos esta cuerda azul también todo esto se todo esto se mantiene estacionario verdad entonces para para fines de que el ejercicio sea mucho más sencillo vamos a suponer que los cables no tienen peso ok sólo para por simplicidad y en realidad no puede argumentar que estos cables a lo mejor son muy ligeros verdad tan ligeros que no no no tienen mayor influencia digamos ok entonces para tratar de entender por qué este punto no se mueve tenemos que hacer algunas cosas por ejemplo este punto tiene un bueno esta está siendo afectado por la fuerza de gravedad que es el imprime a este a este cuerpo verdad entonces aquí hay una fuerza de gravedad una fuerza de gravedad y que ya dijimos que es de 100 newtons este es de 100 newtons verdad entonces si tenemos esta fuerza de gravedad y este punto es estacionario debe haber alguna fuerza que sea que vaya hacia arriba verdad es decir en dirección contraria a la fuerza de gravedad que anule lo que es la fuerza de gravedad y eso viene justamente de esta cuerda que imprime de 1 vamos a hacerlo de esta forma vamos a descomponer este t 1 esta fuerza t 1 en dos fuerzas una que va hacia la derecha y una que va hacia arriba ok en esencialmente estamos descomponiendo en su parte horizontal y en su parte pep en vertical perdón entonces si a ésta le llamamos digamos la fuerza t 1 pero en la dirección x aunque es la dirección horizontal ya la otra le llamamos t 1 en la dirección de y todo esto son vectores recordemos entonces ya hemos descompuesto esta esta fuerza t 1 en 2 que además de todos son perpendiculares verdad y para fines de este ejercicio vamos a suponer que el ángulo con el al cual digamos está atado esta esta cuerda es de 30 grados entonces uno podría utilizar trigonometría para saber que como éste está esta línea digamos que representa el techo de la fuerza horizontal o la componente horizontal de la fuerza t 1 son paralelos como son paralelos entonces este ángulo es de 30 grados ya que esta es una línea transversal verdad entonces lo que tenemos ya es un ángulo y las componentes de este vector entonces podríamos utilizar funciones trigonométricas para recordar cómo calcular cada uno de estos por ejemplo podríamos podríamos recordar la técnica está esta técnica del zocato a su cato a y que nos dice por ejemplo aquí tenemos un ángulo y digamos que queremos ver cómo relacionar nuestra componente vertical verdad porque ésta es la única componente vertical en todo este diagrama que tenemos y eso es importante porque está apunta hacia la derecha está apunta hacia la izquierda verdad es una fuerza que se le imprime hacia la izquierda entonces la única fuerza vertical que tenemos es la componente yo la componente vertical uno de la fuerza de uno verdad y está justo es la que debe medir 100 newtons para que se se anule con la fuerza de gravedad entonces cuál es la única relación trigonométricas perdón función trigonométricas que me relaciona la el lado opuesto con la hipotenusa pues es justamente el seno verdad entonces lo que tendremos es lo siguiente seno de 30 grados es igual a la magnitud de la componente 71 dividido entre la norma de tf1 la norma o la magnitud de tf1 entonces si uno quiere conocer quién es la la magnitud de la componente vertical de tf1 simplemente despejamos entonces tenemos que la magnitud de t 1 por el seno de 30 grados es igual a la magnitud de t 1 en la componente vertical verdad y esto sabemos que tiene que ser 100 newtons estos deben ser 100 newtons porque deben anularse con la fuerza de gravedad entonces simplemente ya podemos calcular cuál es la magnitud de la tensión 1 verdad que corresponde a esta primera cuerda y eso es porque el seno de 30 grados es un medio verdad hay que hay que repasar lo de las funciones trigonométricas y lo que tenemos es que la magnitud de tf1 por un medio por un medio es igual a 100 newtons es igual a 100 newtons y por lo tanto esto nos dice que la magnitud de tf1 si multiplicamos por dos de ambos lados verdad esto es igual a 200 newtons muy bien entonces esta es la fuerza de magnitud que tiene de 1 esta primera cuerda ahora recordemos que t 2 también se debe anular con todas las fuerzas que sean horizontales pero si nos damos cuenta solo tenemos una que es la componente horizontal dt 1 verdad la t1 x que aquí pusimos entonces lo que tenemos es que la magnitud de t 2 debe ser igual a la magnitud de t 1 x de verdad y esto lo podemos obtener fácilmente porque esto simplemente es utilizando ahora el coseno esto lo podemos ver de la misma forma como de uno de uno la magnitud de uno por el coseno de treinta grados y esto no es otra cosa más que la magnitud de tf1 que son 200 newtons 200 minutos 200 newtons por el coseno de 30 grados que eso sí si recuerdas es raíz de 3 entre 2 ok entonces esto nos da simplemente la cantidad de 200 entre 2 son 100 raíz de 3 newtons verdad entonces ahora sabemos que te 2 t 2 es una fuerza de 100 raíz de 3 newtons y hay que decir como este es un vector que va a hacia la izquierda esto es hacia la izquierda izquierda mientras que de 1 x de 1 x es una fuerza de 100 raíz de tres minutos pero estos van hacia la derecha y espero que haya quedado esto muy claro