Cuerpo libre

Un diagrama de cuerpo libre es una 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 unelemental 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 delmovimiento 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.

Ejemplos

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

2) Cuerpo sobre un plano inclinado con el peso, la fuerzanormal y la fuerza de rozamiento hacia arriba. Para hacerlo más claro puede no dibujarse el cuerpo. Para resolver ejercicios de plano inclinado suele ser conveniente girar los ejes para que uno deellos quede paralelo al plano

▪ El diagrama de cuerpo libre del bloque sobre el plano inclinado es una aplicación sencilla de estos principios:

▪ Todos los soportes y estructuras se han sustituidopor las fuerzas que ejercen sobre el bloque:

▪ mg: peso del bloque.

▪ N: Fuerza normal del plano sobre el bloque.

▪ Ff: fuerza de rozamiento entre el bloque y el plano.

▪ Los vectoresmuestran la dirección y el punto de aplicación.

▪ Se acompaña del sistema de referencia que se ha usado para describir los vectores.

El centro de gravedad es el punto de aplicación de laresultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el...