La comprensión de la fuerza y cómo afecta a un objeto o material es importante en la construcción de cualquier tipo. Los tres tipos principales de fuerzas mecánicas son tracción, empuje y cizallamiento. La tensión, o fuerza de tracción, es un ejemplo de fuerza de tracción y normalmente se mide en libras (lbs) o Newtons (N). La fuerza de tensión juega un papel en muchas aplicaciones de la física, la ingeniería mecánica y la ingeniería civil.
Una forma eficaz de ayudar a comprender este mecanismo es utilizar el ejemplo de una cuerda o cable. No se puede usar una cuerda para empujar un objeto sobre una superficie plana. Las cuerdas, cuerdas, cables y cadenas se utilizan en casos en los que se requiere una fuerza de tracción. Colgar un peso en el extremo de la cuerda tirará de la cuerda. La fuerza de tracción creada por el peso se llama fuerza de tensión.
En este ejemplo, la fuerza de tensión actuará en los extremos opuestos de la cuerda y la tensará. La fuerza se aplica en la dirección de la cuerda. Los objetos en ambos extremos de la cuerda experimentarán una fuerza de tracción igual a la fuerza de tensión. Del mismo modo, los componentes mecánicos utilizados para soportar y reforzar puentes y edificios suelen estar expuestos a este tipo de fuerza. Estos incluyen objetos como cables, alambres, columnas de soporte y vigas.
La carga de tensión hará que un material se alargue o se estire. Un objeto muy flexible, como una goma elástica, se estirará mucho cuando se aplique una fuerza de tensión. Los materiales menos flexibles, como el plástico y el acero, también se alargan cuando se aplica fuerza de tracción, pero en cantidades mucho más pequeñas.
La fuerza y el movimiento están relacionados a través de la Primera Ley del Movimiento de Newton. Esta ley establece que un cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento uniforme, a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por una fuerza que se le aplique. Una fuerza de tensión hará que un objeto se mueva a través de la acción de tracción. La ley de Newton se ilustra con un ejemplo simple del carro de un niño en reposo sobre una superficie plana. El vagón permanecerá en reposo hasta que se aplique una fuerza externa al asa, haciendo que el vagón se mueva.
Cuando se aplica una fuerza, provocará tensiones internas en el material. Si la fuerza es lo suficientemente alta, la tensión interna puede volverse excesiva y provocar un alargamiento permanente o una falla total. Comprender la tensión creada por una fuerza de tensión aplicada es muy importante al seleccionar materiales para aplicaciones de diseño e ingeniería mecánica. La fuerza aplicada debe ser lo suficientemente baja para evitar tensiones internas que pueden causar deformaciones permanentes o fallas.