De la siguiente situación construya un diagrama de cuerpo libre y la sumatoria de sus fuerzas en un sistema ideal:
El desplazamiento de una persona en una pista de hielo.
Respuestas
Respuesta:
Objetivos: Construir diagramas de cuerpo libre para un sistema de partículas
Introducción:
Cuando decimos que F=ma el término F no se refiere necesariamente a una sola fuerza sino a la fuerza neta que se ejerce sobre la partícula; la fuerza neta se refiere a que todas las fuerzas que actúan sobre la partícula son sustituidas por una sola fuerza equivalente que tiene el mismo efecto que todas las fuerzas juntas.
Para tener éxito en la solución de problemas de dinámica es importante reconocer todas las fuerzas que actúan sobre una partícula; el diagrama de cuerpo libre (D.C.L.) es una herramienta poderosa para el logro de este objetivo.
Definición de diagrama de cuerpo libre:
Es un dibujo donde se representan todas las fuerzas que actúan sobre la partícula indicando su dirección.
En este dibujo no deben aparecer las fuerzas que ejerce la partícula (cuidado con esto).
Vamos a recordar algunas de las fuerzas especiales que hemos estudiado hasta ahora.
La fuerza normal, representada con la letra N y con dirección perpendicular a la superficie donde se apoya la partícula.
El peso, representada con la letra p y con dirección perpendicular a la tierra; el peso se calcula por la fórmula p=mg donde m es la masa de la partícula y g es la aceleración de la gravedad (9.8 m/s2)
Tensión de un hilo o cable, representada con la letra T y dirigida en la dirección del hilo o cable.
La fuerza de fricción representada con la letra F y con dirección paralela al movimiento y opuesta a él.
La fuerza de fricción F se calcula con la fórmula F=μKN donde μK se denomina coeficiente de roce cinético y en general tiene valores comprendidos entre 0 y 1.
Comencemos realizando algunos D.C.L. para una partícula o sistema de partículas.
Ejercicio #1
Un bloque de 2 kg descansa sobre un plano horizontal; el bloque esta en reposo.
Realizar el D.C.L.
Se dibuja una línea horizontal que representa el plano; un punto sobre la línea representará a la partícula quedando la situación así:
plano horizontal
partícula
luego se dibujan las fuerzas que actúan sobre la partícula:
N: es la fuerza que ejerce el plano sobre la partícula dirigida hacia arriba y perpendicular al plano horizontal.
P: es el peso de la partícula, dirigida hacia abajo y perpendicular a la tierra.
Ejercicio #2
Se tienen 2 bloques unidos por una cuerda moviéndose hacia la derecha sobre un plano horizontal como indica la figura. Realizar el D.C.L. para cada bloque.
D.C.L. (Bloque 1) D.C.L (Bloque 2)
N1 y N2: son las fuerzas normales ejercidas por el plano horizontal
P1 y P2: son los pesos de cada bloque
Fr1 y Fr2: son las fuerzas de fricción
T: es la tensión de la cuerda sobre cada bloque
Advierta que T es la misma sobre cada bloque, pero de dirección opuesta.
La fuerza F solo se ejerce sobre el bloque 2 (ojo con esto).
A continuación se proponen una serie de ejercicios para realizar los D.C.L. respectivos.
El bloque se mueve a la derecha y hay fricción
El sistema se mueve como indica, hay roce
El sistema está en reposo
El bloque esta sujeto por una cuerda y está en reposo
El bloque se mueve hacia abajo y hay fricción
El sistema se mueve como indica la figura y hay fricción
Comentarios
Explicación:
espero te ayude me regalas una coronita sigueme y te sigo