¿Qué es el diagrama de cuerpo libre en mecánica?

Un diagrama de cuerpo libre es un diagrama que identifica el objeto, las fuerzas que actúan sobre el objeto con sus direcciones. Un diagrama de cuerpo libre facilita el problema al eliminar el entorno no deseado.

Los diagramas de cuerpo libre le permiten mostrar las fuerzas individuales que actúan sobre un objeto en movimiento en las direcciones x, y y z. Los estudiantes de física los usan para resolver variables desconocidas y los ingenieros los usan para calcular cuánta fuerza necesitará resistir un objeto. Cuando un objeto se mueve en una curva, por ejemplo, la fuerza centrípeta actúa a lo largo de la dirección x, y si se mueve horizontalmente, tiene 0 newtons en la dirección y, y la fuerza normal es la masa por la gravedad.

Un diagrama de cuerpo libre en Mecánica es la herramienta básica que se utiliza para tener en cuenta la dirección y la naturaleza de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Esto se usa a menudo en mecánica para resolver numéricos y analizar el efecto de las fuerzas sobre ese objeto.

Esta es una herramienta importante y debe aprender a hacer FBD adecuados antes de proceder a cualquier aspecto de la física.

Un diagrama de cuerpo libre es el diagrama del objeto que está enfocado y se elimina cualquier otro entorno para aislar ese objeto para un análisis claro.

El contacto, el tacto, la reacción y todas las interacciones del objeto con su entorno solo se representan por sus efectos y líneas de fuerza.

Supongamos que mantiene un bolígrafo sobre la mesa y se queda allí, ¿cómo? sabes que la gravedad lo empuja hacia abajo, pero la mesa ejerce una fuerza igual en la dirección opuesta, por lo tanto, se puede decir que una fuerza equilibrada actúa sobre el bolígrafo. Si simplemente deja caer el bolígrafo, cae al suelo porque solo la fuerza gravitacional actúa sobre el bolígrafo, por lo que está desequilibrado. Ahora, si desea dibujar el estado del bolígrafo en el primer caso, simplemente puede dibujar un bolígrafo sobre la mesa. Técnicamente, puede dibujar una pluma y una fuerza hacia abajo debido a la gravedad y una fuerza hacia arriba equivalente ejercida por la mesa. Este es un diagrama de cuerpo libre. Para una pluma que cae, puede dibujar la pluma y la fuerza hacia abajo debido a la gravedad.

El diagrama de cuerpo libre de un objeto es un diagrama que indica todas las fuerzas que actúan sobre ese objeto.

El diagrama de cuerpo libre no es más que una simple representación de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. que incluyen todas las fuerzas como la fricción, la resistencia al aire, la fuerza de gravedad, etc.