Supongo que te refieres al análisis estándar de problemas de física de la escuela secundaria donde la tensión [matemática] T [/ matemática] en una cuerda o cuerda se “dibuja dos veces” en la cuerda, con flechas apuntando en ambas direcciones.
Esta es una presentación terrible en la física escolar y estoy seguro de que es una de las cosas que hace que los estudiantes piensen “simplemente no puedo entender la física” y se rindan. En realidad, darse cuenta de que es una afirmación extraña y contraintuitiva es un pensamiento físico mucho mejor que el de los estudiantes que lo compran sin pensar y no abandonan la física. D’oh
La clave para tener en cuenta es la segunda ley de Newton, que relaciona la fuerza y la aceleración: [matemáticas] F = ma [/ matemáticas]. En la imagen idealizada estándar, la tensión es la misma en todos los puntos de la cuerda, por lo que podemos tomar una pequeña sección de la cuerda y tendrá una fuerza de tensión tirando de ella hacia la izquierda. Llamemos a eso [matemáticas] T_L [/ matemáticas] – y otro tirando hacia la derecha, [math] T_R [/ math]. La fuerza neta es entonces [matemática] F = T_R-T_L [/ matemática] (el signo realmente no importa para nuestros propósitos). Pero la fuerza es proporcional a la aceleración, por lo que si [matemática] F \ ne 0 [/ matemática] entonces esa pequeña astilla de cuerda debe estar acelerando. Además, puedo hacer que esa astilla sea tan pequeña como quiera, y cuanto más pequeña se hace, más pequeña es [math] m [/ math] y, por lo tanto, mayor es la aceleración. No es buena física terminar con fuerzas finitas que se aplican a cosas infinitamente pequeñas. Entonces, en esta situación idealizada, donde la cuerda misma generalmente no tiene masa ni estructura, la tensión debe equilibrarse entre las fuerzas de izquierda y derecha en cada punto.
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Para lo que vale, la otra presentación estándar que creo hace que la gente piense que “no entienden de física” a nivel escolar es la “fuerza que surge de una mesa” o del suelo: seguramente todos piensan “pero yo no ¿Sientes que algo me empuja hacia arriba desde abajo? La respuesta es la misma que para el equilibrio de tensión: si no hubiera una fuerza para equilibrar el tirón de la gravedad, entonces estaría acelerando hacia el suelo. ¡Me parece que tiene mucho más sentido cuando se ve analíticamente que tratar de hacerlo sentir intuitivo!
