Un diagrama de cuerpo libre es una representación visual de un objeto y todas las fuerzas externas que actúan sobre él, por lo que para dibujar uno tendrá que tener esta información calculada
Son muy importantes para trabajar en la resolución de problemas de ingeniería o física, ya que dibujarlos le ayuda a comprender lo que está sucediendo en un problema. Un diagrama de cuerpo libre se puede dibujar de manera muy simple, con cuadrados y flechas, o puede hacerlo mucho más complejo. El único requisito es que usted u otra persona que lo mire pueda comprender lo que dice el diagrama.
Un diagrama de cuerpo libre (DCL) es una representación de un determinado objeto que muestra todas las fuerzas externas que actúan sobre él. Los diagramas de cuerpo entero son muy útiles en la resolución de problemas de ingeniería y física.
Pasos
Parte 1 de 2: Creación de un FUP básico
Paso 1. Identifique el cuerpo / objeto del que desea hacer un DCL
Ejemplo: un hombre empuja una caja de 10 kg sobre un suelo rugoso, con un coeficiente de fricción de µ = 0,6, aplicando una fuerza de 20N. Seleccionarás nuestro cuerpo para que sea la caja
Paso 2. Dibuja una representación simple del cuerpo
Ejemplo: haz un cuadrado para representar la caja
Paso 3. Piense en las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
Ejemplo: Estos son (1) el peso del objeto, (2) la fuerza de empuje del hombre, (3) la fuerza normal aplicada por el piso y (4) la fuerza de fricción debida al piso rugoso
Paso 4. Dibuje las fuerzas una por una usando flechas que apuntan a la dirección de la fuerza
Empiece siempre por el peso porque todos los objetos tienen peso.
Ejemplo: (1) Para el peso, dibuje una flecha apuntando hacia abajo porque el peso es la fuerza de tracción de la gravedad de la tierra, que siempre está hacia abajo
Paso 5. Dibuja las fuerzas restantes
Ejemplo: (2) Dibuje una flecha que siga la dirección de la fuerza de empuje. (3) Dibuje una flecha apuntando hacia arriba para la fuerza normal porque siempre debe ser perpendicular al piso. (4) Dibuje una flecha opuesta a la dirección de movimiento de la caja para la fricción
Paso 6. ¡Etiquete sus fuerzas correctamente y su DCL básico estará listo
Sin embargo, si desea poner la magnitud de las fuerzas, puede continuar con los siguientes pasos.
Parte 2 de 2: Sumando la magnitud de las fuerzas
Paso 1. Agregue información sobre el peso
El peso del objeto es igual a la masa del objeto * aceleración debida a la gravedad.
- Ejemplo: W = m * a. Ancho = (10 kg) * (9,81 m / s ^ 2) = 98,1 N. Escriba esto junto a su flecha respectiva.
- Nota: Las fuerzas se miden en Newtons o N.
Paso 2. Agregue las fuerzas de empuje
La magnitud de la fuerza de empuje aplicada por el hombre se da como 20N. Escriba esto junto a su flecha respectiva.
Paso 3. Agregue la fuerza normal
La fuerza normal es igual a la magnitud del peso que actúa perpendicularmente al piso. En este caso, todo el peso actúa perpendicularmente al piso, por lo tanto, N y W son iguales en magnitud. Entonces, N = 98,1N. Escriba esto junto a su flecha respectiva.
Paso 4. Agregue la fuerza de fricción
La fuerza de fricción viene dada por la fórmula: f = µ * N. Por lo tanto, f = 0.6 * (98.1N) = 58.86N. Escriba esto junto a su flecha respectiva.
