actividad nro 3 mecanica

1. Luisbert Pereira ci 23835709
Diagrama de 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 un elemental 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 de diagrama 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 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
Elaboración
Un esquema del cuerpo en cuestión y de las fuerzas que actúan sobre él
representadas como vectores. La elección del cuerpo es la primera decisión
importante en la solución del problema. Por ejemplo, para encontrar las fuerzas
que actúan sobre una bisagra o un alicate,es mejor analizar solo una de las dos
partes, en lugar del sistema entero, representando la segunda mitad por las
fuerzas que ejerce sobre la primera
Fuerzas internas desarrolladas en elementos estructurales
Para diseñar un elemento estructural o mecánico es necesario conocer la carga
que actúa dentro de él para asegurarnos de que el material puede resistir esta
carga. Las cargas internas pueden determinarse por el método de secciones,
seccionando o cortando imaginariamente una sección perpendicular al eje de la

2. viga. Las cargas internas que actúan sobre el elemento quedarán expuestas y se
volverán externas en el diagrama de cuerpo libre de cada segmento.
 Los componentes de la fuerza (N) que actúa en perpendicular a la sección
transversal se denomina fuerza Normal.
 Los componentes de la fuerza (V) que es tangente a la sección transversal se
llama fuerza cortante.
 El momento de par (M) se conoce como momento flector.3
Lo que hay que incluir
El esquema del cuerpo debe llegar solo al nivel de detalle necesario. Un simple
esbozo puede ser suficiente y en ocasiones, dependiendo del análisis que se
quiera realizar, puede bastar con un punto.
Todas 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 lacentrífuga.
Se suele trabajar con el sistema de coordenadas más conveniente, para simplificar
las ecuaciones. La dirección del eje xpuede hacerse coincidir con la dirección de
descenso de un plano inclinado, por ejemplo, y así la fuerza de rozamiento solo
tiene componente en esa coordenada, mientras que la normal sigue el eje y. La
fuerza gravitatoria, en este caso , tendrá componentes según los dos ejes, en
el x y en el y, donde θ es el ángulo que forma el plano con la superficie horizontal.
Lo que no hay que incluir
Las fuerzas que el cuerpo ejerce sobre otros cuerpos. Por ejemplo, si una pelota
permanece en reposo sobre una mesa, la pelota ejerce una fuerza sobre esta,
pero en el diagrama de cuerpo libre de la primera solo hay que incluir la fuerza que
la mesa ejerce sobre ella.
También se excluyen las fuerzas internas, las que hacen que el cuerpo sea tratado
como un único sólido. Por ejemplo, si se analiza las fuerzas que aparecen en los
soportes de una estructura mecánica compleja, como el tablero de un puente, las
fuerzas internas de las distintas partes que lo forman no se tienen en cuenta.

3. Suposiciones
El diagrama de cuerpo libre refleja todas las suposiciones y simplificaciones que
se han hecho para analizar el problema. Si el cuerpo en cuestión es un satélite en
órbita y lo primordial que se desea es encontrar su velocidad, un punto puede ser
la mejor opción. Los vectores deben colocarse y etiquetarse con cuidado para
evitar suposiciones que condicionen el resultado. En el diagrama ejemplo de esta
entrada, la situación exacta de la fuerza normal resultante que la rampa ejerce
sobre el bloque solo puede encontrarse después de analizar el movimiento o de
asumir que se encuentra en equilibrio.
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.
 Ff: 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