uso y concepto de diagramas de fuerza

Una de los mayores alcances de la mente humana ha sido el lograr comprender cómo es que interactúan los cuerpos, a través de un modelo de análisis denominado "Diagarma de Cuerpo Libre" o "Aislar Sistemas" o en su forma más correcta "Diagramas de Fuerzas ". Este modelo consiste en separar imaginariamente un sistema o parte de él de lo demás sistemas (o cuerpos o partes del sistema) con los cuales interactúa. A su vez esos cuerpos separados son reemplazados por fuerzas que representan sus interacciones con el sistema separado. A continuación se ilustrará esto a través de ejemplos.

Ejemplo 1:

Un cuerpo reposando sobre una superficie (figura 1a).

Figura 1 a	Figura 1 b

En este ejemplo se eleboró el diagrama de fuerzas del bloque (figura 1b). Sobre él representaron las fuerzas que le ejercen los otros cuerpos: P es la fuerza de atracción gravitacional que ejerce el planeta Tierra sobre él (peso) ; N es la fuerza de contacto normal que ejerce el piso sobre el cuerpo.

Ejemplo 2:

Un cuerpo que se encuentra sobre una superficie horizontal y alguien trata de hacerlo deslizar (figura 2a)

Figura 2 a	Figura 2 b

En la figura 2b se ilustra el diagrama de fuerzas del bloque. Las fuerzas que se representan son: P, la fuerza de atracción gravitacional que le ejerce el planeta (peso); N, la fuerza de contacto normal que le ejerce el piso; Ff, la fuerza de contacto tangencial que le ejerce el piso (fuerza de rozamiento) y F la fuerza que le ejerce la persona que trata de hacerlo deslizar.

Ejemplo 3:

Cuerpo en reposo (también podría ser deslizándose) sobre un plano inclinado (figura 3a)

Figura 3 a	Figura 3 b

En la figura 3b se ilustra el diagrama de fuerzas del bolque. La fuerza N es la fuerza de contacto normal que le ejerce el plano, la fuerza P la ejerce el planeta Tierra ( peso) y la fuerza Ff es la fuerza de contacto tangencial que le ejerce el plano (fuerza de rozamiento).

Ejemplo 4:

Cuerpo en "caída libre" (subiendo o bajando: figura 4a).

Figura 4 a	Figura 4 b

En la figura 4 b se ilustra el diagrama de fuerzas del cuerpo. Sobre éste sólo actúa la fuerza de atracción que le ejerce el planeta Tierra (peso P). Se ha despreciado la fuerza arquimediana y la fuerza de fricción ejercidas por el aire.

Ejemplo 5:

Cuerpo cayendo, considerando las fuerzas de rozamiento con el aire (figura 5a)

Figura 5 a	Figura 5 b.

En este caso, Ff es la fuerza de rozamiento con el aire y P es la fuerza de atracción que le ejerce el planeta al cuerpo (figura 5b). Se ha despreciado la fuerza arquimediana que le ejerce el aire.

Ejemplo 6:

Sistema con una polea fija (figura 6a)

Figura 6 a	Figura 6 b	Figura 6 c