Calculadora de tensión

Calcula la tensión de una cuerda o cable que sostiene una masa con aceleración vertical.

Calcular la fuerza de tensión
Introduce valores del SI. La aceleración positiva es hacia arriba; usa un valor negativo hacia abajo.

Acerca de la fuerza de tensión

La tensión es la fuerza de tracción transmitida por una cuerda, cable, cadena u otro conector tenso. Esta calculadora evalúa el caso habitual de una masa que se mueve verticalmente sostenida por una cuerda ligera. La ecuación es T = m(g + a), donde T es la tensión en newtons, m la masa en kilogramos, g la aceleración gravitatoria en metros por segundo al cuadrado y a la aceleración vertical de la carga. La aceleración positiva apunta hacia arriba y la negativa hacia abajo. Si la carga está en reposo o se mueve a velocidad constante, la aceleración es cero y la tensión equivale al peso mg. Si acelera hacia arriba, la cuerda debe sostener su peso y producir la aceleración adicional, por lo que la tensión supera el peso. Si acelera hacia abajo sin estar en caída libre, la tensión es menor que el peso. Cuando a = -g, el objeto y la cuerda están en caída libre y esta ecuación idealizada da tensión cero. El modelo supone una cuerda sin masa ni estiramiento, ausencia de fricción en poleas y un campo gravitatorio uniforme. La ingeniería emplea estos cálculos para dimensionar cables de elevación, analizar ascensores, revisar aparejos y estudiar dinámica básica. La fuerza calculada es únicamente la fuerza ideal de trabajo. Los diseños reales también consideran cargas de impacto, masa de la cuerda, curvas, desgaste, fatiga, exposición ambiental, resistencia de las uniones y un factor de seguridad adecuado. Nunca elijas equipos de elevación solo a partir de un resultado ideal. Usa el límite de carga de trabajo del fabricante y las normas de seguridad aplicables. La convención de signos importa. Introduce aceleración positiva hacia arriba y negativa hacia abajo, aunque el objeto se esté moviendo en sentido contrario. La velocidad no determina el signo de la aceleración. La aceleración gravitatoria estándar terrestre es aproximadamente 9.81 m/s², pero la gravedad local varía ligeramente con la latitud y la altitud. Puedes modificar el campo de gravedad para otra ubicación o planeta. Mantén todos los valores en las unidades SI indicadas para obtener el resultado directamente en newtons.

Ejemplos de cálculo de tensión

Estos ejemplos usan T = m(g + a) con g = 9.81 m/s².

Datos de entradaTensiónSituación
m = 10 kg, a = 0 m/s²98.1 NCarga en reposo
m = 25 kg, a = 2 m/s²295.25 NAceleración hacia arriba
m = 50 kg, a = -1.5 m/s²415.5 NAceleración hacia abajo

Cómo calcular la tensión

  1. Introduce la masa sostenida en kilogramos.
  2. Introduce la aceleración vertical, positiva hacia arriba y negativa hacia abajo.
  3. Confirma la aceleración gravitatoria del lugar.
  4. Selecciona Calcular tensión y consulta la fuerza en newtons.

Preguntas frecuentes

¿La tensión es lo mismo que el peso?

En este modelo, la tensión solo equivale al peso cuando la aceleración vertical es cero. La aceleración hacia arriba o hacia abajo modifica la fuerza que soporta la cuerda.

¿Por qué puede ser negativa la aceleración?

La calculadora define hacia arriba como positivo, de modo que la aceleración hacia abajo es negativa. Esta convención permite describir elevación y descenso con la misma ecuación.

¿Qué ocurre en caída libre?

Cuando la aceleración hacia abajo es igual a la gravedad, la tensión ideal es cero. La cuerda ya no necesita sostener ni acelerar la masa que cae.

¿Puedo usar el resultado para elegir un cable?

El resultado es una fuerza dinámica ideal, no una carga nominal de trabajo. Aplica factores de seguridad de ingeniería y sigue las indicaciones sobre cables, aparejos y normativa.

¿La masa de la cuerda afecta a la tensión?

Sí, el peso de una cuerda real puede hacer que la tensión varíe a lo largo de ella. Esta calculadora simplificada considera la cuerda sin masa e indica la fuerza en la carga.