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Diagrama de fuerzas
Fuerza
Normal
Fuerza de
Roce

Fuerza
Motriz

Fuerza
Peso

Objetivos
-

Reconocer las fuerzas que actúan sobre un
objeto que está en movimiento o en reposo.

-

Representar con vectores las fuerzas que
actúan sobre un objeto en algún caso concreto.

-

Confeccionar un diagrama de fuerzas con las
fuerzas que actúan sobre un objeto en casos
concretos.
2

Preguntas previas
¿Por

qué es útil representar una fuerza con
una flecha?
 Sobre un automóvil que está estacionado en
la calle, ¿actúan fuerzas?
 ¿Cuántas fuerzas actúan sobre una pelota
que rueda sobre una cancha de pasto?,
¿cuáles son?
 ¿Qué dirección tiene una fuerza que se
aplica a un objeto a través de una cuerda?

¿Qué es un diagrama de fuerzas?
Hola a todos y todas. Por acá estoy de nuevo.
Para analizar lasfuerzas que actúan sobre un objeto, es
muy útil lo que se denomina diagrama de fuerzas sobre
un cuerpo libre.
O, simplemente: diagrama de fuerzas, o diagrama de
cuerpo libre.
Un diagrama de fuerzas es un esbozo muy simple en donde se identifican todas
las fuerzas que actúan sobre un objeto.
Fuerza
Normal
Fuerza de
Roce

Fuerza
Motriz

Fuerza

Es equivalente a

Fuerza de
Roce

Fuerza
NormalFuerza
Motriz

Fuerza

¿Cómo construir un
diagrama de fuerzas?
Hay varias consideraciones que tener en
cuenta.
Hay una que ya se está utilizando: las
fuerzas, por ser vectores, se representan
con flechas.
Una fuerza de mayor magnitud
que otra, se dibuja con una
flecha de mayor tamaño.
En el ejemplo, se tiene que FA
es mayor que FB, es decir:
FA > F B

FA
FB

La orientación de la flecha
representa ladirección y
sentido del vector.
En el ejemplo se tiene que
FA se dirige hacia la derecha
y FB se dirige verticalmente
hacia abajo.

Posición de los vectores que
representan fuerzas
Para efectos prácticos, y en situaciones simples, las fuerzas que recibe
un objeto se dibujarán en el centro de masa del mismo. Para continuar
con la simplicidad, y a espera de cursos superiores, el centro de masa
estaráen el centro del objeto.
Normal 1

Fuerza

Situación real

Normal 2

Situación real

En el diagrama de
fuerzas

Velocidad

Velocidad

Fuerza
Roce
En el diagrama de
fuerzas

Normal

Situación real

Roce
En el diagrama de
fuerzas

Importan solo las fuerzas que
actúan sobre el objeto
No hay que olvidar que cada vez que un cuerpo ejerce una
fuerza sobre otro, éste último reacciona aplicando unafuerza sobre el primero.
Es decir, ambas fuerzas no actúan sobre el mismo cuerpo.
Por ejemplo. El caso de la
fuerza de roce sobre un
objeto.

Muy importante: En el diagrama de
fuerzas solo se ubica la fuerza que actúa
sobre el objeto que se estudia.

movimiento
Fuerza de
roce sobre el
objeto.
Fuerza de
roce sobre el
objeto.

Fuerza de reacción, al
roce. Actúa sobre el
suelo.

movimiento

En eldiagrama de fuerzas.

Diagrama de fuerzas
y sistema de coordenadas
Los físicos, habitualmente, cuando
confeccionan un diagrama de fuerzas, también
ubican un sistema de coordenadas en el centro
del objeto.

Y
Fuerza
Normal
Fuerza de
Roce

Fuerza
Motriz

0

X
Fuerza
Peso

1: Arrastrando un cajón
Un niño ata una cuerda a un cajón y lo arrastra en el suelo horizontal. La cuerda está
inclinada respecto alsuelo.
Las fuerzas que actúan sobre el cajón son:

El diagrama de
fuerzas
correspondiente
es el siguiente:

•El peso (P), debido a la gravedad terrestre.
•La tensión (T), que el niño ejerce con la cuerda sobre el cajón.
•El roce (f), entre el cajón y el suelo.

Y

•La normal (N), que el suelo ejerce sobre el cajón.

N

T

f
N

T

f
P

X
P

2: Automóvil con velocidad constante
Un automóvil sedesplaza en un camino recto y horizontal con velocidad
constante. Construir un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas que actúan
sobre él.

Diagrama de fuerzas:
Y

¿Cómo son entre sí los valores
de:

Normal

a) las fuerzas en el eje Y?
b) las fuerzas en el eje X?

Motriz
Roce

0

X
Peso

¿Por qué?
Respuestas

3: Motorista acelerando
Consideremos un motociclista que acelera en un camino recto y...