En mi clase de física estamos empezando el capítulo sobre la fricción, y nuestro libro comenzaba el capítulo describiendo cómo sería un mundo sin fricción. Entre otros ejemplos, decía que "los clavos y los tornillos se volverían inútiles". Entiendo por qué los clavos no funcionarían (imagino que simplemente se deslizarían de la pared), pero ¿por qué los tornillos se volverían "inútiles"? ¿No sería mucho más difícil que un tornillo se saliera de la pared, ya que necesitaría cierta fuerza de rotación?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Quizá conozca los aparcamientos que tienen una "carretera" en espiral que va de una planta a otra. Si pones un coche en punto muerto en una estructura de este tipo, y quitas los frenos, rodaría por la pendiente. Si conectas un tren de coches, seguirán rodando por la pendiente.
Un tornillo convencional (de paso regular) es como ese tren de coches - pero normalmente, todos estos coches tienen los frenos aplicados (fricción), lo que hace difícil sacar el tornillo. Si se quita la fricción, se quitan los frenos. Cualquier tirón (gravedad) sobre el tornillo hará que se afloje. Se irá un poco más despacio (porque gira al tirar, hay una mayor inercia aparente) pero caerá directamente del agujero.
Como se ha señalado en los comentarios, hay varios mecanismos que uno puede imaginar -algunos de los cuales existen en los tornillos y clavos reales- que impedirían que se aflojaran incluso si la fricción es baja o inexistente. En el caso de ciertos materiales de construcción, como la madera, esto puede ser importante, ya que el orificio puede cambiar de tamaño con el tiempo, reduciendo el "agarre" del tornillo y permitiendo que se afloje.
Un ejemplo de este tipo de tornillo es el tornillo de doble paso que se utiliza para fijar los huesos (realmente no se quiere que se aflojen) - se atornillan con un paso, y luego tienen otro paso en el extremo. El resultado es la "compresión" del hueso, y proporciona la capacidad de controlar esa compresión mejor que con una simple cabeza avellanada (efectivamente, se simula un paso muy fino, es decir, la diferencia entre los dos pasos, para la última parte en la que se aprieta el tornillo) (imagen de http://www.vilex.com/vilex-surgical-products/internal-fixation/large-dual-thread-screws.html ):
Hay otros tornillos como éste (de http://bcfasteners.com/wp-content/uploads/2013/01/GRK-Fasteners-RSS-Screw-400x400.png ):
que tiene las crestas en el eje que se clavarán en la pared del agujero, y como el material "rebota" (para la madera eso sucederá) hace que el tornillo se agarre de una manera que no se soltará, independientemente de la fricción. En esencia, las crestas de "paso grueso" quieren mover el tornillo hacia fuera a una velocidad; las de paso fino quieren moverlo a otra velocidad; y lo único en lo que se ponen de acuerdo es en no hacer nada.
Un poco de color: se dice que el tornillo se inventó antes que el destornillador, y se clavaba con un martillo, porque la rosca hace que el "clavo" se agarre mejor. Sólo más tarde se inventó el destornillador, que permitía sacar el tornillo con facilidad. En los años 80 me contaron que un término de argot para el martillo es "destornillador de Manchester" -supuestamente un desprecio a los habitantes de esa ciudad... (a veces también llamado destornillador "irlandés" o "de Birmingham", por cierto - todo depende de a quién quieras insultar, supongo).
