Diagramas de cuerpo libre.

¿Qué son?

Un diagrama de cuerpo libre, 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...

Ejemplo de plano de coordenadas.

...y representar en él las fuerzas que actúan sobre ella por medio de los vectores correspondientes, todos donde se unen (o son 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 se deben separar y cada uno tiene un DCL propio con sus respectivas fuerzas actuando.

*NOTA: DCL = Abreviatura de "Diagrama de Cuerpo Libre"

Ejemplo.

Construir el DLC del siguiente sistema:

La partícula de interés, en este 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 ese punto... (Por ejemplo: IMAGEN ↓)

Las fuerzas que actúan son: la tensión de la cuerda A (Ta), la tensión de la cuerda B (Tb) y el peso w del bloque de masa m, quedando de esta manera...

*NOTAS:
T = Tensión
"a", "b" ó "c" = Se refiere a la cuerda, para diferenciar una de otra.
w = Peso de "m"

Alternativa de creación de los DCL. (Menos detallada)

1. Identifique las condiciones del problema. Asegúrese de colocar todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo de análisis. Éstas fuerzas deben tener las direcciones (ángulos) y sentidos correctos.

2. Si son varios cuerpos de estudio, sepárelos. Cada uno tiene su propio DCL. Si el sistema es de dos cuerpos y aparece una fuerza entre ellas, no olvide colocar las de acción y reacción en su respectivo DCL.

3. Las fuerzas se representan como vectores con su origen situado al centro de un sistema de coordenadas rectangulares. Generalmente es el plano cartesiano, aunque puede estar inclinado.

REFERENCIAS.

Andrew Rex y Richard Wolfson
Fundamentos de física
Impreso en España
Editorial "PEARSON"
2010

- http://www.aulafacil.com/cursos/l10336/ciencia/fisica/fisica-general-ii/diagramas-de-cuerpo-libre-i

- http://www.aulafacil.com/cursos/l10337/ciencia/fisica/fisica-general-ii/diagramas-de-cuerpo-libre-ii