Fuerza y movimiento – Sesión 7

Imagina que tienes un trozo de cuerda. Si tiras de los extremos de la cuerda en direcciones opuestas, estás aplicando fuerza sobre ella. La cuerda contraatacará e intentará permanecer entera. La fuerza dentro de la cuerda que intenta tirar hacia atrás y evitar que se rompa se llama tensión.

Cuando estás sentado en un columpio, las cuerdas de ambos lados están tensas. Esto se debe a que están experimentando tensión. Las cuerdas están tratando de sostenerte. Resisten la atracción de la gravity. Por eso puedes balancearte hacia adelante y hacia atrás con seguridad y sin caerte.

Cuando cuelgas ropa mojada en un tendedero para que se seque, el tendedero se comba un poco bajo el peso. Sin embargo, no suele romperse. Esto se debe a que la línea tiene tensión que la mantiene unida. Esta fuerza de tensión equilibra la atracción de la ropa por la gravity.

Imagina que tienes una banda elástica. Sujete un extremo de la goma en cada mano. Cuando separas los extremos de la banda elástica, la estás estirando. Este estiramiento crea tensión en la banda elástica. ¿Y adivina qué pasa cuando sueltas los extremos de la banda elástica? La tensión almacenada en la banda elástica hace que ésta recupere rápidamente su forma original.

Cuando lanzas un yo-yo hacia abajo, éste gira y luego regresa a tu mano. Pero ¿cómo sucede esto? Cuando arrojas el yo-yo hacia abajo, la cuerda comienza a desenrollarse. El juguete yo-yo gira mientras baja. El yo-yo giratorio tira de la cuerda con fuerza, creando tensión. Cuando el yo-yo llega al final de la cuerda, la tensión en la cuerda está en su punto más alto. La cuerda quiere recomponerse por sí sola. La fuerza de tensión enrolla la cuerda nuevamente en el carrete del yo-yo. Finalmente vuelve a subir hasta tu mano.

Ahora hablemos de otro fenómeno interesante como es la tensión. ¿Alguna vez has jugado con un globo en una fiesta de cumpleaños? Por supuesto que sí. Pero ¿alguna vez has notado que sucede algo extraño después de frotar un globo contra tu cabello? Hagamos un pequeño experimento. Toma un globo y frótalo contra tu cabello. Luego, acerca lentamente el globo a algunos pequeños trozos de papel. ¿Puedes decirme qué pasará? El papel comienza a moverse hacia el globo como por arte de magia. ¿Pero es realmente magia? No, es algo mucho más interesante. Esto sucede debido a la fuerza electrostática.

Entendamos la fuerza electrostática. Todo lo que nos rodea está hecho de pequeñas cosas llamadas átomos. Algunas partes de los átomos tienen carga positiva, otras tienen carga negativa. Imagine cargas positivas y cargas negativas como dos extremos opuestos de un imán. Las cargas positivas atraen las cargas negativas. Las cargas positivas repelen a las otras cargas positivas. Lo mismo ocurre con las cargas negativas. Las cargas negativas repelen a las otras cargas negativas.

La fuerza electrostática es el empuje o atracción que se produce entre estas cargas. La atracción entre cargas positivas y negativas se llama fuerza electrostática. La repulsión entre dos cargas similares también se llama fuerza electrostática.

Cuando frotas el globo sobre tu cabello, algunas de las pequeñas cargas negativas se mueven desde tu cabello al globo. Estas cargas se mueven del cabello al globo debido a la fuerza de fricción. Ahora, el globo tiene cargas negativas adicionales. Quiere encontrar algunas cargas positivas para atraer.

El artículo tiene algunas cargas positivas. Las cargas negativas del globo atraen las cargas positivas del papel. Como resultado, el globo atrae el papel hacia sí. Podemos decir que la fuerza de atracción electrostática existe entre el globo y el papel.

Imagínate que te estás preparando por la mañana. Has terminado de cepillar tu cabello seco con un peine de plástico. Después de cepillarte el cabello, el peine ahora tiene un poder especial. Ha recogido algunas de las pequeñas cargas negativas de tu cabello.

Ahora, abre el grifo para que salga un fino chorro de agua. Toma el peine que has usado en tu cabello. Acerque lentamente este peine al chorro de agua sin llegar a tocarlo. Verás algo asombroso. El agua comienza a curvarse hacia el peine. ¿Puedes decir por qué el agua se inclina hacia el peine?.

Lo que ocurre aquí es otro ejemplo de fuerza electrostática en acción. Cuando te cepillabas el cabello, el peine recogía esas cargas negativas de tu cabello. Ahora el peine tiene estas cargas negativas adicionales. El agua también tiene algunas cargas positivas. Las cargas negativas del peine atraen las cargas positivas del agua hacia él. Esto hace que el agua se doble y siga el peine a medida que lo mueves.

Hemos estado hablando de la fuerza electrostática debido a la atracción de las cargas opuestas. La fuerza electrostática también se debe a la repulsión entre cargas similares. Imagina que tienes dos globos. Frotas ambos sobre tu cabello. Al frotarlos sobre el cabello, ambos globos recogen cargas negativas adicionales del cabello.

Ahora, intenta acercar los dos globos uno al otro. En lugar de permanecer juntos, se alejarán unos a otros. Esto sucede porque ambos globos ahora tienen cargas negativas adicionales provenientes de tu cabello. Recuerde, los cargos similares no quieren estar cerca uno del otro. Quieren alejarse, de forma similar a dos polos similares de un imán. Esto demuestra que la repulsión entre dos cargas similares es también la fuerza electrostática.