Cómo dibujar diagramas de cuerpo libre de la física

Cuando estás resolviendo un problema de física con un grupo de fuerzas que apuntan en todas direcciones, la forma más fácil de mantener todo recto es dibujar un diagrama de cuerpo libre. Un diagrama de cuerpo libre es un diagrama que muestra las direcciones y los tipos de fuerzas que actúan sobre un objeto. A Mona Lisa no es necesario - si usted desea encontrar las fuerzas que actúan sobre una vaca que se coloca en el lado de una colina, no dude en representar a la vaca como un cuadrado (puede añadir algunos puntos a su vaca cuadrada si estás sintiendo particularmente artística).

La parte importante del diagrama es dibujar todas las fuerzas que actúan en el objeto. Una convención bastante útil es dibujar estos vectores del centro de masa del objeto, en dirección opuesta a ese centro. También es útil (pero no siempre es posible cuando se inicia un problema) para dibujar vectores con longitudes proporcionales a sus magnitudes. Una vaca de pie en una colina tiene tres fuerzas que actúan sobre el mismo: la fuerza de la gravedad, la fuerza normal, y una fuerza de fricción. La fuerza gravitacional apunta hacia abajo, la fuerza normal es perpendicular a la colina, y la fricción apunta hacia arriba de la colina.

Una vaca cuadrado.
Una vaca cuadrado.

Un diagrama de cuerpo libre hace que sea fácil de usar la segunda ley de Newton,

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El diagrama de cuerpo libre cuenta con todas las fuerzas y sus direcciones, que es toda la información que necesita para encontrar la fuerza neta. La forma más sencilla de añadir vectores es agregar sus componentes, por lo que generalmente quiere encontrar los componentes de uno o más de los vectores de fuerza en su diagrama de cuerpo libre. ¡Excelente! Ya tienes un diagrama que muestra de qué manera cada uno de sus puntos de vectores. Puede dibujar los componentes de sus fuerzas en el diagrama de cuerpo libre mediante el uso de líneas discontinuas (o junto a él si su esquema es cada vez lleno de gente).

También puede utilizar diagramas de cuerpo libre para resolver problemas de par. Cuando estás resolviendo un problema de par, también es necesario hacer un seguimiento de qué parte del objeto de las fuerzas actúa sobre. El torque es la fuerza por el brazo de palanca, por lo que si usted está tratando con movimiento angular, puede utilizar el diagrama de cuerpo libre de averiguar todas las distancias y ángulos que necesita para encontrar el par.




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