Porque, en general, hay más fuerzas que lo empujan hacia afuera que mantenerlo adentro.
Ahora, por más de lo que quería saber sobre la mecánica de los tornillos:
Las roscas del tornillo actúan como una cuña o un plano inclinado, que traduce la fuerza desde el sentido de rotación en el plano (par) a una fuerza fuera del plano a lo largo del eje del tornillo. Es decir, cuando gira el tornillo en el sentido de las agujas del reloj, aplica una fuerza hacia adentro al apretar sus roscas contra las del orificio del tornillo.
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Una vez que la cabeza del tornillo se topa con una obstrucción (cuando el tornillo está en todo el camino), al girarla más, comienza a almacenar energía potencial en la deformación elástica del metal, como comprimir un resorte. Para convencerse de esto, considere lo que le sucede a una arandela de resorte cuando se coloca entre el tornillo y la superficie. Claramente, hay una fuerza constante tratando de empujar el tornillo hacia afuera. Lo mismo se aplica cuando la cabeza del tornillo simplemente comprime la superficie en la que se atornilla, aunque un resorte es una forma más eficiente de permitir la deformación elástica.
La razón por la cual el tornillo no sale inmediatamente debido a esta fuerza externa es porque la fricción de las roscas es proporcional a la fuerza axial que empuja el metal de las roscas del tornillo hacia el metal de las roscas de los orificios. A medida que se deforma el resorte o la superficie exterior, aumenta la fuerza elástica aplicada al tornillo, lo que aumenta la fricción de las roscas.
Con el tiempo, las roscas pueden deformarse elásticamente, reduciendo la cantidad de fuerza normal disponible para crear fricción entre el tornillo y el orificio. Como resultado, se hace más fácil que las vibraciones giren el tornillo. Dado que la arandela y / o la superficie intentan empujar el tornillo hacia afuera, se moverá preferentemente hacia afuera en lugar de hacia adentro debido a esas vibraciones.
Una vez que el tornillo sale lo suficiente como para que la arandela y / o la superficie ya no se deforman elásticamente, ya no hay una asimetría en las vibraciones hacia adentro y hacia afuera. Esta es la razón por la cual los tornillos a menudo se aflojan con el tiempo hasta un punto y luego se detienen. Sin embargo, las vibraciones o tensiones externas a menudo pueden hacer que los tornillos continúen saliendo incluso después de que el tornillo esté flojo.
Los tornillos se usan a menudo para sujetar dos superficies juntas colocando una superficie entre la cabeza del tornillo y la otra superficie. La razón por la cual el tornillo está allí es presumiblemente porque esas superficies deben tener la tendencia a querer separarse, y cuando lo intentan, aplican una fuerza hacia afuera a la cabeza del tornillo, incluso si está floja. Por otro lado, si las dos superficies intentaran acercarse, el tornillo no proporcionaría ninguna resistencia, ya que puede deslizarse a través del orificio sin rosca de una de las dos superficies. Por lo tanto, las dos superficies no tienen forma de aplicar una fuerza hacia adentro sobre el tornillo. Esta es otra asimetría que hace que los tornillos se muevan hacia afuera debido a vibraciones aleatorias en lugar de hacia adentro.