Fuerzas y Sistemas Materiales

De Wikillerato

Interacciones mecánicas

Si revisamos algunos de los casos vistos al estudiar la naturaleza de las fuerzas, veremos como, en cada caso, existe una interacción entre el cuerpo y la acción aplicada sobre él.

Si suspendemos una masa por el extremo de un hilo inextensible, y sujetamos con los dedos el otro extremo, aparecen sendas interacciones entre la masa y el hilo por un lado y entre el hilo y la mano por otro. A la fuerza que tira de la masa hacia abajo, su Peso, se opone el hilo con la tensión que sufre . Pero es consecuencia de que el hilo sea inextensible, y sin romperse. Se encuentra sobre cada punto del hilo – si lo cortamos, la masa cae pero el hilo pierde la forma vertical porque deja de existir-. También en el extremo que sujetamos con la mano, nosotros ejercemos una fuerza igual y de signo opuesto, es decir hacia arriba, a la tensión en ese punto.

Si soltamos, la tensión desaparece. No hay pues tensiones negativas, la tensión existe o no existe, y por lo tanto, si existe, su signo es positivo. Sin embargo, si adoptamos como criterio de signos que la tensión con sentido hacia arriba es positiva, cuando vaya hacia abajo será negativa. En cualquier punto del hilo, salvo en los extremos, estarán presentes ambos vectores de modo que su suma sea cero, pero hablaremos de la Tensión, de una sola.

Si queremos estudiar las interacciones de un modelo separado aislamos la parte del sistema a estudiar, como se señala con las líneas roja y azul, respectivamente. En los extremos del hilo tendremos [Unparseable or potentially dangerous latex formula. Error 3 ] Cuando suspendemos una masa de un resorte, que se encuentre suspendido de una barra horizontal en el sistema existen interacciones entre la masa y el resorte y el resorte y la varilla. La masa ejerce una acción sobre el resorte igual a su peso P , por su parte el resorte se opone a su alargamiento con su fuerza elástica, hasta que, al llegar al equilibrio,esa fuerza se hace igual al peso pero con sentido opuesto, es decir, hacia arriba. Por su parte el resorte, por el extremo superior, actúa sobre la varilla con una acción igual a su fuerza elástica. Si la varilla es indeformable, ésta actúa sobre el resorte con una fuerza igual y de sentido opuesto, pues de lo contrario la varilla cedería.