DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

INTRODUCCIÓN

Para entender este tema deberíamos pensar porque cada cosa esta en lugar que esta o porque se queda donde la colocamos. Estas dos premisas pueden ayudar para facilitar esto, es sencillo porque hay un punto de atracción hacia el centro de la Tierra que empieza desde la atmosfera para descender y llegar a este. Por esa sencilla razón se encuentran las cosas donde están y las podemosmover y distintas formas colocándolas en lugares deseado y ahí permanecerán hasta que una fuerza produzca sobre ella un movimiento.



Diagramas de cuerpo libre
Un diagrama de cuerpo libre muestra a un cuerpo aislado con todas las fuerzas (en forma de vectores) que actúan sobre él (incluídas, si las hay, el peso, la normal, el rozamiento, la tensión, etc). No aparecen los pares de reacción,ya que los mismos están aplicados siempre en el otro cuerpo.


Ejemplo

1) Cuerpo sobre el piso con una fuerza ejercida sobre el mismo, además del peso y su normal.


Un diagrama de cuerpo libre (DCL) es un diagrama vectorial que describe todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo u objeto en particular *. Consiste en colocar la partícula en el origen de un plano de coordenadas, yrepresentar a las fuerzas que actúan sobre ella por medio de los vectores correspondientes, todos concurrentes en el origen.
La mayor aplicación de los DCL es visualizar mejor el sistema de fuerzas que actúan sobre un cuerpo; además, se identifican mejor las fuerzas pares, como la de acción - reacción y las componentes de las fuerzas. Si en un sistema existen dos o más cuerpos de interés, éstos sedeben separar y cada uno tiene un DCL propio con sus respectivas fuerzas actuando.

Ejemplo. Construya el DCL para el siguiente sistema:



La partícula de interés para éste caso es el bloque de masa m, pero para el caso, las fuerzas concurren en un mismo punto, el nodo que une las tres cuerdas de la figura. Entonces, el origen de coordenadas se situará en ése punto. Las fuerzas que actúanson: la tensión de la cuerda A (Ta), la tensión de la cuerda B (Tb) y el peso w del bloque de masa m.



En algunos casos, es conveniente girar el eje de coordenadas. Esto normalmente se hace cuando la partícula tiene un movimiento sobre una superficie inclinada, y se facilita el cálculo de las componentes si los ejes tienen la misma dirección de la superficie.

Un diagrama de cuerpolibre es un hola camachito como estas a representación gráfica utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de cuerpo libre es un elemental caso particular de un diagrama de fuerzas. En español, se utiliza muy a menudo la expresión diagrama de fuerzas como equivalente a diagrama de cuerpo libre, aunque lo correcto sería hablar dediagrama de fuerzas sobre un cuerpo libre o diagrama de fuerzas de sistema aislado. Estos diagramas son una herramienta para descubrir las fuerzas desconocidas que aparecen en las ecuaciones del movimiento del cuerpo. El diagrama facilita la identificación de las fuerzas y momentos que deben tenerse en cuenta para la resolución del problema. También se emplean para el análisis de las fuerzasinternas que actúan en estructuras.1 2
Elaboración
La construcción del DCL es el primer paso en el análisis de todo problema de mecánica y, evidentemente, cualquier error u omisión repercutirá negativamente en todo el trabajo subsiguiente.
Un esquema del cuerpo en cuestión y de las fuerzas que actúan sobre él representadas como vectores. La elección del cuerpo es la primera decisión importante enla solución del problema. Por ejemplo, para encontrar las fuerzas que actúan sobre una bisagra o un alicate,es mejor analizar solo una de las dos partes, en lugar del sistema entero, representando la segunda mitad por las fuerzas que ejerce sobre la primera.


Fuerzas internas desarrolladas en elementos estructurales]
Para diseñar un elemento estructural o mecánico es necesario conocer la...