Física: DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

DIAGRAMA DE CUERPO LIBREDIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

Un diagrama de cuerpo libre es una representación gráfica utilizada 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. 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 fuerzas internas que actúan en estructuras.

Todos las fuerzas externas se representan mediante vectores etiquetados de forma adecuada. Las flechas indican la dirección y magnitud de las fuerzas y, en la medida de lo posible, deberían situarse en el punto en que se aplican.

Solo se deben incluir las fuerzas que actúan sobre el objeto, ya sean de rozamiento, gravitatorias, normales, de arrastre o de contacto. Cuando se trabaja con un sistema de referencia no inercial, es apropiado incluir fuerzas ficticias como la centrífuga.

El diagrama de cuerpo libre refleja todas las suposiciones y simplificaciones que se han hecho para analizar el problema.

EJEMPLO:

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 sustituido por las fuerzas que ejercen sobre el bloque:

mg: peso del bloque.
N: Fuerza normal del plano sobre el bloque.
F_f: fuerza de rozamiento entre el bloque y el plano.

Los vectores muestran la dirección y el punto de aplicación.

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