¿Cómo funciona un clavo? La cuña y la fuerza de fricción
Un puñado de clavos y un martillo de orejas bastan para unir dos tablas. Pero ¿cómo funciona un clavo? ¿Es el clavo el que mantiene la madera en su lugar? ¿O más bien al revés?
Clavos, tornillos para madera y grapas son elementos de fijación basados en la cuña. Junto a la palanca, la polea, el plano inclinado, el torno y el tornillo, la cuña es una de las seis máquinas simples clásicas. En este breve artículo hablamos de su funcionamiento.
¿Cómo trabaja una cuña?
Para entender cómo funciona un clavo, veamos primero cómo trabaja una cuña. Todo el mundo conoce la cuña: pieza puntiaguda en un extremo, ancha en el otro, de metal, plástico o madera, cuya sección aumenta de forma progresiva a lo largo del cuerpo.
La cuña, por ejemplo, se usa para reforzar, la unión mango-cabeza de los distintos tipos de martillos. Su acción causa fricción y expansión en el material.
Expansión y fricción
Cuando clavas una cuña en el mango a través del ojo de un martillo, esta separa las fibras de madera debido a su geometría triangular. Eso aumenta la fricción entre el acero de la cabeza y la madera.
De modo parecido funciona el espirro en hormigón o el taco de expansión en una pared de ladrillo. La Figura 1 ilustra cómo es desplazada la madera (en naranja) por la cuña.
La caña del clavo separa y desplaza fibras de madera
De igual modo, al hundir un clavo en una tabla, su fuste (o caña) separa fibras de madera y las empuja contra otras fibras cercanas. La presión resultante, siempre y cuando la madera siga estando intacta (es decir, siempre que la tabla no se agriete) oprime el cuerpo de clavo. De forma similar operan los sistemas para colgar cuadros sin taladrar la pared.
El hacha o la cuña de abrir leña llevan a cabo la misma acción. Pero aquí la madera sí se raja; no en vano, ¡eso se pretende!
¿Cómo funciona un tornillo?
El tornillo opera de modo similar a un clavo. Como es evidente, este elemento de unión no se pone con martillo, sino con destornillador.
Pero ¿por qué son los tornillos más eficaces que los clavos? Sucede que además de separar las fibras, los filetes de la rosca cortan la madera, la muerden. De tal suerte que, al reves de lo que hace una herramienta sacaclavos, ¡no puedes quitar un tornillo tirando de él!
A modo de colofón
La moral de esta historia es que clavos y tornillos son variantes de una de las seis máquinas simples clásicas: la cuña. Las fibras desplazadas por el fuste del clavo o el vástago del tornillo retienen estos por simple fricción. En el segundo caso, la rosca ayuda, ¡y mucho!, a mantener firme la unión.
En todo caso, para prevenir que dos piezas de madera clavadas se separen:
- Clava el clavo en oblicuo a la superficie.
- Cambia la dirección de cada clavo alternativo de la tabla: uno a la izquierda, otro a la derecha.
Por otra parte, si quieres reforzar un punto concreto, clava dos clavos en cruz. La tabla no se separá porque, así dispuestos, los clavos son antagonistas entre sí; esto es, cada uno de ellos impide que el otro se afloje al tirar de la tabla. La única forma de quitarlos es por separado.
Para acabar, ¿cómo ensamblarías dos tablas sin usar clavos ni tornillos ni cola de carpintero? Este vídeo te muestra cómo hacerlo.
