Calcule la tensión en una cuerda o cable (un peso colgante (T = mg), un peso sostenido por dos cuerdas en ángulo o una máquina Atwood) a partir de las masas y ángulos involucrados.
Masa colgante
Kilograms. El rope es assumed massless y vertical.
tensión de la cuerda
—
Introduzca una masa colgante para ver la tensión de la cuerda.
Tensión (lbf)—
Soporte en ángulo de dos cuerdas
Degrees, each strictly between 0° y 90°. El two ropes pull upward de opposite sides un hold el masa en static equilibrium.
Mayor tensión de la cuerda
—
Ingrese una masa y ambos ángulos de la cuerda para ver la tensión de cada cuerda.
Tensión cuerda 1 (T1)—
Tensión cuerda 2 (T2)—
Máquina Atwood
Kilograms. Two masses hang de un single rope durante un frictionless, massless pulley.
tensión de la cuerda
—
Ingrese ambas masas para ver la tensión y la aceleración.
Aceleración—
Dirección—
5 min de lectura3 pasos7 términos3 ejemplos6 preguntas frecuentesT = mg
La tensión es la fuerza de tracción que lleva una cuerda, cable o cordón cuando algo tira de ambos extremos.
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Paso a paso
Cómo usar esta calculadora
3 pasos▸
1
Elige tu escenario
Selecciona la pestaña que coincida con tu situación: Colgante para una sola cuerda vertical sosteniendo un peso, Dos Cuerdas para un peso suspendido por dos cuerdas en ángulo, o Atwood para dos masas conectadas mediante una polea.
2
Ingresa las masas y los ángulos
Escribe la masa (o masas) en kilogramos, y — para la pestaña Dos Cuerdas — el ángulo que forma cada cuerda con la horizontal, en grados. El resultado se actualiza al instante mientras escribes.
3
Lee la tensión
La tarjeta de resultados muestra la tensión en newtons, junto con detalles de apoyo: una conversión a libra-fuerza para una masa colgante, ambas tensiones de cuerda para el caso de dos cuerdas, o la aceleración resultante para una máquina de Atwood.
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Referencia
Fórmula y metodología
3 fórmulas▸
Masa colgante
T = mg
Para una cuerda sin masa que sostiene un peso estacionario en línea recta hacia abajo, la tensión es igual al peso de la masa: masa (kg) por aceleración gravitacional g (9.81 m/s²).
Dos cuerdas en ángulo
T1·cosθ1 = T2·cosθ2 y T1·sinθ1 + T2·sinθ2 = mg
El equilibrio estático requiere que las componentes horizontales de ambas tensiones se cancelen, y que las componentes verticales sumen el peso total. Resolver las dos ecuaciones da T1 = mg / (sinθ1 + cosθ1·tanθ2), luego T2 = T1·cosθ1 / cosθ2.
Máquina de Atwood
T = 2·m1·m2·g / (m1 + m2) y a = (m1 − m2)·g / (m1 + m2)
Dos masas conectadas por una cuerda sobre una polea sin fricción y sin masa comparten la misma tensión de cuerda y la misma magnitud de aceleración. La masa más pesada cae, la más ligera sube, y la tensión de la cuerda siempre queda entre los dos pesos individuales.
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Glosario
Términos clave explicados
7 términos▸
TensiónLa fuerza de tracción transmitida a través de una cuerda, cable o cordón cuando se estira por fuerzas que actúan desde cada extremo. La tensión siempre es una tracción, nunca un empuje, y se mide en newtons (N).
EquilibrioUn estado en el que la fuerza neta sobre un objeto es cero, por lo que permanece en reposo o se mueve a velocidad constante. Los escenarios de masa colgante y dos cuerdas asumen ambos equilibrio estático — nada está acelerando.
Máquina de AtwoodUn sistema simple de dos masas conectadas por una cuerda sobre una polea, usado en física para demostrar la segunda ley de Newton. Nombrada en honor al científico inglés George Atwood, quien la describió en 1784.
Ángulo de cuerdaEl ángulo que forma una cuerda con la horizontal (o a veces con la vertical). Un ángulo más plano hacia la carga generalmente aumenta la tensión necesaria para sostener el mismo peso.
Fuerza netaLa suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Cuando la fuerza neta es cero, el objeto está en equilibrio; cuando no es cero, el objeto acelera según la segunda ley de Newton (F = ma).
PesoLa fuerza de la gravedad sobre una masa, calculada como W = mg. El peso se mide en newtons, mientras que la masa se mide en kilogramos — las dos están relacionadas pero no son la misma cantidad.
AceleraciónLa tasa de cambio de la velocidad, medida en metros por segundo al cuadrado (m/s²). En una máquina de Atwood, ambas masas comparten la misma magnitud de aceleración porque están conectadas por una cuerda inextensible.
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Escenarios
Ejemplos del mundo real
3 ejemplos▸
🪢
Estudiante de física
Colgar un peso de 10 kg de una sola cuerda
Masa 10 kg
La tensión es igual al peso: T = 10 kg × 9.81 m/s² = 98.1 N. Como la cuerda es vertical y nada está acelerando, la cuerda simplemente tiene que soportar el peso completo de la masa colgante — ni más, ni menos.
📐
Estudiante de ingeniería
Un letrero de 20 kg sostenido por dos cuerdas a 30° y 60° de la horizontal
Masa 20 kgÁngulo de cuerda 1 30°Ángulo de cuerda 2 60°
Resolver las ecuaciones de equilibrio da T1 ≈ 98.1 N y T2 ≈ 169.9 N. La cuerda más cercana a la vertical (60°) lleva más carga, ya que una cuerda más cercana a la vertical se comporta más como una sola cuerda colgante — la cuerda de 30°, más plana, aporta menos soporte vertical y por eso lleva menos tensión.
⚙️
Profesor de física
Una máquina de Atwood con una masa de 5 kg y una de 3 kg
Masa 1 5 kgMasa 2 3 kg
La tensión es T = 2(5)(3)(9.81)/8 ≈ 36.79 N, y el sistema acelera a a = (5−3)(9.81)/8 ≈ 2.45 m/s². La masa más pesada de 5 kg cae mientras la más ligera de 3 kg sube, y la tensión de la cuerda (36.79 N) queda entre los dos pesos individuales (49.05 N y 29.43 N) — nunca igual a ninguno de los dos por separado.
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Referencia
Citar esta calculadora
APA y MLA▸
Usa cualquiera de estos formatos para citar esta calculadora en un trabajo o informe.
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
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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
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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
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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.
❓
Preguntas
Preguntas frecuentes
6 preguntas▸
¿Cómo hallo la tensión en una cuerda colgante?+
Para una sola cuerda que sostiene un peso estacionario en línea recta hacia abajo, la tensión es igual al peso: T = mg, donde m es la masa en kilogramos y g es 9.81 m/s². Un peso de 10 kg produce 98.1 N de tensión en la cuerda.
¿Cómo se halla la tensión con dos cuerdas en ángulos diferentes?+
Se resuelven dos ecuaciones de equilibrio a la vez: las componentes horizontales de ambas tensiones deben cancelarse (T1·cosθ1 = T2·cosθ2), y las componentes verticales deben sumar el peso total (T1·sinθ1 + T2·sinθ2 = mg). La pestaña Dos Cuerdas de esta calculadora resuelve ambas ecuaciones por ti.
¿Por qué dos cuerdas en ángulos diferentes llevan tensión diferente?+
La cuerda más cercana a la vertical lleva la mayor parte de la carga — cuanto más vertical se vuelve, más 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, por lo que lleva menos tensión, aunque sigue siendo necesaria para equilibrar la tracción horizontal de la otra cuerda.
¿Qué es una máquina de Atwood?+
Una máquina de Atwood es dos masas conectadas por una cuerda sobre una polea, usada en física para demostrar la segunda ley de Newton. La masa más pesada acelera hacia abajo mientras la más ligera acelera hacia arriba a la misma tasa, y la tensión de la cuerda siempre está en algún punto entre los pesos individuales de las dos masas — nunca igual a ninguno por separado.
¿Esta calculadora asume que la cuerda no tiene masa?+
Sí. Los tres escenarios asumen una cuerda o cable idealizado, sin masa e inextensible, y el escenario Atwood también asume una polea sin fricción y sin masa. Las cuerdas y poleas reales introducen pequeñas pérdidas que este modelo simplificado no capta.
¿Qué unidades usa la Calculadora de Tensión?+
Las masas se ingresan en kilogramos, los ángulos en grados, y los resultados de tensión se muestran en newtons (N) — con una conversión a libra-fuerza (lbf) también mostrada en la pestaña Colgante. La aceleración en la pestaña Atwood se muestra en metros por segundo al cuadrado (m/s²).
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