¿Por qué no podemos empujar la cuerda, pero podemos tirar de ella?

La respuesta a continuación es de física de la escuela secundaria poco recordada, así que tómalo con un grano de sal, pero:

Enrolle la cuerda firmemente en una bola, como una bola de hilo. ¡Puedes empujarlo como lo harías con cualquier objeto sólido!

El punto es que la cuerda tiene que retener la forma para ser empujada. Cuando tiras, lo haces en una forma estable (una línea tensa, recta), y tu fuerza ya no actúa alargando la cuerda (es decir, tirando más fuerte), sino en cualquier cosa a la que esté unida la cuerda.

Cuando la cuerda no está tensa, tu fuerza cambia la forma de la cuerda para que los dos extremos estén más cerca, porque es flexible por naturaleza, no quebradiza, esto sucede sin que se rompa. Eventualmente, sin embargo, estará completamente comprimido contra el objeto, y luego puede empujar la cuerda sin empujar el objeto. Pero en realidad solo empujas el objeto con una cuerda al azar en el medio.

La razón por la que tirar es eficiente es porque la cuerda tensa transmite fuerza en una sola dirección, a lo largo del eje de la cuerda, y la transmite al objeto al que está atada. Una cuerda no tensa no transmite direccionalmente, por lo que es como empujar cualquier otro objeto sólido, sin conferir ninguna ventaja de eficiencia al mover el objeto en una dirección particular, y su flexibilidad significa que la cuerda cambia de forma más fácilmente que el objeto se mueve.

No hay ecuaciones aquí, pero creo que esto es correcto. ¡Feliz de ser corregido si es necesario!

Técnicamente, puedes empujar la cuerda. Coloque una soga en una tubería bien lubricada un poco más grande que el diámetro de la soga. No será fácil, necesariamente, pero ciertamente puedes impulsarlo.

La razón por la que no se puede empujar normalmente es porque no es rígido, en términos físicos, se dobla bajo la más mínima fuerza (incluido su propio peso). Eso significa que, si intentas impartirle una fuerza, la forma cambia y tu fuerza no se traduce en la dirección que quieres que vaya.

Empujar traduce la fuerza solo sobre un objeto rígido, que no es una cuerda. La rigidez y la resistencia son conceptos totalmente diferentes, por lo que una cuerda puede traducir la fuerza a lo largo de su longitud, pero no mantendrá su forma si se empuja.

Minutephysics hace un excelente video sobre este mismo tema.

Pero en caso de que no tenga tiempo o no esté en un buen lugar para ver un video de 2 minutos, aquí está la esencia.

Una cuerda es esencialmente un montón de partes rectas conectadas entre sí sin apretar (en bruto, matemáticamente hablando de todos modos; lo real es aún más desordenado). Cuando empujas un extremo de la cuerda, debes asegurarte de que la primera parte recta apunte de manera que la segunda parte recta apunte de manera que la tercera parte recta … de modo que la última parte recta apunte en la dirección que quieres que se vaya la cuerda. Hay demasiados grados de libertad que lo separan de su objetivo, y eso es lo que lo hace difícil.

Puedes, teóricamente 🙂

Es solo que la cuerda, a diferencia de, digamos, la varilla de metal, se dobla tan fácilmente que incluso la curva inicial más leve dará como resultado que la cuerda se doble en bobinas.