La tensión es la fuerza de tracción que lleva una cuerda, cable o cordón cuando algo tira de ambos extremos. Esta calculadora cubre tres escenarios clásicos de física — un peso colgante, una carga sostenida por dos cuerdas en ángulo, y una máquina de Atwood — para que estudiantes, aficionados y cualquiera que esté aparejando una carga pueda verificar los cálculos rápidamente.
Cómo funciona la Calculadora de Tensión
Cada escenario aplica las leyes de Newton a una cuerda o cable en una configuración específica. Para una sola cuerda vertical que sostiene una masa estacionaria, la tensión simplemente es igual al peso: T = mg. Para dos cuerdas que sostienen un peso en ángulos diferentes, la calculadora resuelve dos ecuaciones de equilibrio simultáneas — una que equilibra las componentes horizontales de la tensión de cada cuerda, y otra que equilibra las componentes verticales contra el peso total. Para una máquina de Atwood, dos masas cuelgan de extremos opuestos de una cuerda sobre una polea; como están conectadas por una cuerda inextensible, ambas masas comparten la misma magnitud de aceleración, y la tensión resulta un valor entre los dos pesos individuales.
Las tres fórmulas asumen condiciones idealizadas: las cuerdas y cables no tienen masa y no se estiran, y cualquier polea no tiene fricción ni masa. Las cuerdas y poleas del mundo real introducen pequeñas pérdidas que esta calculadora no modela.
Entradas y qué significan
La masa siempre se ingresa en kilogramos. Para la pestaña Dos Cuerdas, cada ángulo se mide desde la horizontal en grados, y debe estar estrictamente entre 0° y 90° — un ángulo de exactamente 0° (una cuerda perfectamente horizontal) o 90° (perfectamente vertical) crea un caso degenerado que las ecuaciones de equilibrio no pueden resolver para una configuración general. Para la pestaña Atwood, ambas masas deben ser mayores que cero; si las dos masas son iguales, el sistema está equilibrado y la aceleración es cero.
El ángulo que forma cada cuerda con la horizontal tiene un efecto desproporcionado en cómo se divide la carga entre las dos cuerdas: la cuerda más cercana a la vertical termina llevando la mayor parte de la tensión, ya que una cuerda casi vertical se comporta como una sola cuerda que sostiene todo el peso en línea recta hacia abajo. La cuerda más cercana a la horizontal aporta poco soporte vertical y lleva mucha menos tensión, aunque sigue siendo necesaria para equilibrar la tracción horizontal de la otra cuerda. Pequeños cambios de ángulo cerca de los extremos (cerca de 0° o 90°) pueden hacer variar el resultado drásticamente.
Límites y casos extremos
Esta calculadora asume cuerdas/cables sin masa y, para el escenario Atwood, una polea sin fricción y sin masa — las cuerdas reales tienen algo de peso y las poleas reales tienen algo de fricción e inercia rotacional, ambas cosas que cambiarían ligeramente los números en la práctica. También asume equilibrio estático para las pestañas Colgante y Dos Cuerdas (nada se balancea ni acelera) y gravedad terrestre estándar (9.81 m/s²).
Para aparejos más complejos — tres o más cuerdas, ángulos no coplanares, cargas en movimiento o sistemas con fricción — consulta a un ingeniero estructural o mecánico en lugar de confiar en este modelo simplificado.