Subtema 2'1'2' Diagrama de cuerpo libre

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Subtema 2.1.2. Diagrama de cuerpo libre

• Para resolver problemas de equilibrio de los
  cuerpos es importante aislarlos unos de otros,
  ello permite hacer un análisis de las fuerzas
  conocidas que actúan sobre un cuerpo, así como
  las que se desconocen y se desea calcular.

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• Cuando se aísla un cuerpo sobre él aparecen
  únicamente las fuerzas externas que soporta, las
  cuales son ocasionadas por tener contacto con
  otros cuerpos o por atracción gravitacional. Este
  procedimiento gráfico para aislar un cuerpo
  recibe el nombre de Diagrama de cuerpo libre.
• Los pasos a seguir para hacer un diagrama de
  cuerpo libre son

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• a) Hacer un dibujo que represente claramente el
  problema que se desea resolver (sólo si no se
  proporciona la figura si aparece, siga con el
  paso b).
• b) Construya un diagrama de cuerpo libre
  sustituyendo por medio de fuerzas todo aquel
  efecto que recibe el cuerpo, provocado por su
  contacto con otros cuerpos o por la fuerza
  gravitacional y que originen que se encuentren en
  equilibrio. Indique la magnitud, dirección y
  sentido de las fuerzas conocidas. Use símbolos
  para señalar las cantidades que se desconocen.

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• c) Haga un sistema de referencia utilizando ejes
  rectangulares y coloque al cuerpo en equilibrio
  en el origen del sistema de coordenadas.
• d) Aplique las condiciones de equilibrio que
  necesite para encontrar las respuestas a las
  incógnitas buscadas. Dichas ecuaciones son
• SFx0, SFy0, SM0.

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FUERZAS EXTERNAS E INTERNAS.

• Fuerzas externas representan la acción que
  ejercen otros cuerpos sobre el cuerpo rígidos,
  son las responsables del comportamiento externo
  del cuerpo rígido, causarán que se mueva o
  aseguraran su reposo.
• Fuerzas internas son aquellas que mantienen
  unidas las partículas que conforman el cuerpo
  rígido.
• Se puede concluir que cada una de las fuerzas
  externas que actúan sobre un cuerpo rígido pueden
  ocasionar un movimiento de traslación, rotación o
  ambas siempre y cuando dichas fuerzas no
  encuentren ninguna oposición.

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Ejemplos de construcción de diagramas de cuerpo
libre.

• 1.- Dos cuerdas A y B sostienen a un objeto cuyo
  peso es de 40 libras, la cuerda A, está en forma
  horizontal, y la cuerda B forma un ángulo de 60
  respecto al techo, como se ve en la figura
  siguiente. Elabore el diagrama de cuerpo libre.

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• Esquema Diagrama de cuerpo libre

B
// / / / / /

/
60º
60º
/
B
/

A
/
A
w

40lb
/
w
/
40lb
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Ejemplos 2

• 2.- Una pelota de 100 N sostenida por una cuerda
  A, estirada un lado en forma horizontal mediante
  una cuerda B y sometida de tal manera que la
  cuerda A forma un ángulo de 40º techo. Elaborar
  el diagrama de cuerpo libre.

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Ejemplo 2

• Esquema Diagrama de cuerpo libre

By
B
40º
40º
A
B
Bx
A
W
W
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Ejemplo 3.

• Una pelota de 100 N suspendida de un cordel es
  tirada hacia un lado por otro cordel B y
  mantenida de tal forma que el cordel A forme un
  ángulo de 30 con la pared vertical . Dibuje el
  Diagrama de cuerpo libre.

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Ejemplo 3.

• Esquema Diagrama de
• cuerpo libre

A
30
B
60
W 100 N
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Ejemplo 4

• Dos cuerdas T1 y T2, sostienen a un objeto cuyo
  peso es de 700 Newtons, como se ve en la figura
  siguiente. La cuerda T1 forma un ángulo de 45 y
  la cuerda T2 forma un ángulo de 50 respecto al
  techo. Dibuje el diagrama de cuerpo libre.

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Ejemplo 4.

• Esquema Diagrama de cuerpo
• libre

T2
T1
45
50
T1
T2
50
45
W 700 N
700 N