Fricción en la cuerda: por qué sujetan los nudos y los nudos de fricción

La fricción aparece cuando dos superficies se presionan una contra otra. Cuanto más fuerte se presionan y más rugoso o «agarrado» es el material, mayor es la fuerza de fricción. Los físicos describen ese agarre con el coeficiente de rozamiento. Se distingue entre fricción estática, que impide que algo empiece a deslizarse, y fricción cinética, que frena una pieza que ya se desliza. La fricción estática suele ser algo mayor, por eso es más fácil dejar que una cuerda que ya se desliza siga deslizándose que detenerla.

Cuando una cuerda pasa alrededor de un poste redondo ocurre algo especial. La tensión presiona la cuerda contra el poste, y esa presión crea una fricción que «se traga» parte de la tensión. En el siguiente tramo del poste la fuerza en la cuerda ya es menor, pero se reduce de nuevo en la misma proporción. La fórmula de la fricción de la cuerda, también llamada ecuación del cabrestante por el viejo chigre de los barcos, muestra por tanto que la fuerza de sujeción no crece de forma lineal, sino exponencial con el ángulo de enrollamiento.

Una imagen ayuda a entender qué significa esto: si una vuelta quita una cierta fracción de la carga, la segunda quita la misma fracción de lo que queda, y así sucesivamente. Los efectos se multiplican en lugar de simplemente sumarse. Lo sorprendente es que, en la fórmula sencilla, el diámetro del poste no influye; solo importa cuántas veces y cuánto se enrolla la cuerda a su alrededor. En la realidad, la rigidez y el grosor de la cuerda cambian algo el resultado.

Un nudo es un pequeño conjunto de vueltas y puntos de presión. Donde un tramo de cuerda rodea a otro, actúa la fricción de la cuerda. Donde un tramo queda atrapado entre otros dos, o entre la cuerda y un objeto, se forma un «mordisco»; los expertos lo llaman «nip». Cuanto más fuerte tira la carga, más se aprietan estos puntos entre sí y mejor sujeta el nudo.

Por eso es tan importante armar el nudo con orden y apretarlo bien. Un nudo bien armado tiene mordiscos bien definidos. Un nudo desordenado y flojo puede «volcarse» bajo carga, es decir, cambiar de forma y, al hacerlo, deslizarse o deshacerse. Los cabos largos también dan reserva, porque con una carga variable la cuerda puede ir corriendo despacio por el nudo.

Los nudos de fricción, como el Prusik, aprovechan el mismo principio con inteligencia. Un cordino más fino se enrolla varias veces alrededor de una cuerda más gruesa. Al tirar del cordino, las vueltas lo aprietan contra la cuerda y agarra. Sin tensión, las vueltas se aflojan y el nudo se puede desplazar. Si el cordino es demasiado grueso en relación con la cuerda, agarra mal.

El material también influye. Los cordeles lisos, rígidos o muy finos tienen menos fricción que las fibras naturales rugosas. Un nudo que sujeta bien en una cuerda de cáñamo puede deslizarse en un cordel de plástico liso o en las modernas fibras de alto rendimiento, muy resbaladizas. Para esos materiales se eligen nudos con más vueltas o se añade un seguro en el cabo suelto.

La humedad, el hielo, la suciedad y el desgaste también cambian la fricción, y no siempre en el mismo sentido. Por eso no se pueden dar valores fijos. La teoría te dice en qué dirección actúa un efecto: más vueltas, más sujeción; material más liso, menos sujeción. Cuánto sujeta un nudo concreto en una cuerda concreta solo lo puedes saber probándolo.

Un buen ejemplo práctico es la vuelta de rezón: la cuerda da una vuelta completa alrededor de un poste antes de asegurarse con medios cotes. La vuelta de rezón absorbe gran parte de la carga, así que los medios cotes solo tienen que sujetar un poco. Por eso incluso una carga pesada se puede sostener de forma controlada y volver a soltar.

Para el experimento necesitas un cordel de unos metros de largo, un poste liso (como un palo de escoba o una barandilla) y un peso, por ejemplo una botella de agua llena o una mochila pequeña. Cuelga el peso de un extremo y pasa el cordel una vez por encima del poste. Fíjate en cuánta fuerza necesitas en el otro extremo para sostenerlo.

Luego da una, dos, tres vueltas completas alrededor del poste y compara. Notarás que bastan unas pocas vueltas para reducir mucho la fuerza necesaria para sujetar. Prueba también con distintos cordeles: uno rugoso de algodón y uno liso de plástico se comportan de forma claramente distinta.

Cuando practiques, asegúrate de que nada pesado pueda caer sobre pies o cabezas y usa solo pesos pequeños. El experimento sirve para mostrar el principio; no es una prueba para cuerdas de las que vayan a colgar personas o cargas pesadas.

La fricción de la cuerda aparece en muchos sitios: en los noráis del puerto, en cabrestantes y chigres, en el rápel y los aseguradores de escalada, y al atar una hamaca. Siempre se trata de sujetar una carga grande con poca fuerza de la mano, o de soltarla de forma controlada.

La fricción también produce calor. Si una cuerda se desliza rápido sobre otra cuerda o sobre un borde, puede calentarse tanto que las fibras sintéticas empiezan a fundirse. Por eso nunca debe pasar una cuerda sobre otra bajo carga. Encontrarás más sobre lo que debilita una cuerda en la entrada sobre la resistencia de la cuerda.