Diagramas de cuerpo libre

Diagramas de Cuerpo Libre

Un diagrama de cuerpo libre o diagrama de cuerpo aislado debe mostrar todas las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo. Es fundamental que el diagrama de cuerpolibre esté correcto antes de aplicar la Segunda ley de Newton, ∑ Fext = ma

En estos diagramas, se escoge un objeto o cuerpo y se aisla, reemplazando las cuerdas, superficies u otros elementos porfuerzas representadas por flechas que indican sus respectivas direcciones. Por supuesto, también debe representarse la fuerza de gravedad y las fuerzas de friccion. Si intervienen varios cuerpos, se haceun diagrama de cada uno de ellos, por separado.

A continuación se muestra algunos sistemas (izquierda) y los correspondientes diagramas de cuerpo aislado (derecha). F(ó T) representa la fuerzatrasmitida por la cuerda; N la normal; mg el peso y f la fuerza de roce o de fricción.

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Fuerzas de Friccion

Siempre que un objeto se mueve sobre una superficie o en un medio viscoso, hay unaresistencia al movimiento debido a la interacción del objeto con sus alrededores. Dicha resistencia recibe el nombre de fuerza de friccion.

Las fuerzas de friccion son importantes en la vidacotidiana. Nos permiten caminar y correr. Toda fuerza de fricción se opone a la dirección del movimiento relativo.

Empíricamente se ha establecido que la fuerza de friccion cinetica es proporcional a lafuerza normal N, siendo k la constante de proporcionalidad, esto es, f = [pic]N.

Para ilustrar las fuerzas de friccion, suponga que intenta mover un pesado mueble sobre el piso. Ud. empuja cada vezcon más fuerza hasta que el mueble parece "liberarse" para en seguida moverse con relativa facilidad.

Llamemos f a la fuerza de friccion, F a la fuerza que se aplica al mueble, mg a su peso y N ala fuerza normal (que el piso ejerce sobre el mueble).

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La relación entre la fuerza F que se aplica y la fuerza de friccion puede representarse mediante el siguiente grafico:

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