1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE SEDE LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENEGIA Y MECÁNICA
TECNOLOGÍA SUPERIOR EN MECÁNICAAUTOMOTRIZ
CINEMATICA- NRC:4132
PRIMERA UNIDAD
PROYECTO
TEMA: “DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 2D Y 3D”
ALUMNO : GUANO CHUNCHO GEIMY NATHALY
DOCENTE: ING. PROAÑO MOLINA DIEGO ORLANDO
LATACUNGA
05 DE ENERO DEL 2021
2. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 2D Y 3D
CONCEPTO
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( Hibbeler, R. C. (2007)
3. PRIMERA LEY DE NEWTON
La primera ley de Newton, establece que un objeto permanecerá en reposo o con movimiento uniforme
rectilíneo al menos que sobre él actúe una fuerza externa. Puede verse como un enunciado de la ley de inercia,
en que los objetos permanecerán en su estado de movimiento cuando no actúan fuerzas externas sobre el
mismo para cambiar su movimiento. Cualquier cambio del movimiento implica una aceleración y entonces se
aplica la Segunda ley de Newton; De hecho, la primera ley de Newton es un caso especial de la segunda ley, en
donde la fuerza neta externa es cero.
La primera ley de Newton, contiene implicaciones sobre la simetría fundamental del Universo, en la que el
estado de movimiento en línea recta debe considerarse tan natural como el estado de reposo. Si un objeto está
en reposo respecto de una marco de referencia, aparecerá estar moviéndose en línea recta para un observador
que se esté moviendo igualmente en línea recta respecto del objeto. No hay forma de saber que marco de
referencia es especial, de modo que, todos los marcos de referencias de velocidad rectilínea constante son
equivalentes.
4. SEGUNDA LEY DE NEWTON
La segunda ley de Newton como se establece mas abajo, se aplica en un gran número de
fenómenos físicos, pero no es un principio fundamental como lo son las leyes de conservación.
Aplica solamente si la fuerza es una fuerza neta externa. No aplica directamente en situaciones
donde la masa cambia, ya sea perdiendo o ganando material o si el objeto está viajando cerca de la
velocidad de la luz, en cuyo caso deben incluirse los efectos relativistas. Tampoco aplica en escalas
muy pequeñas a nivel del átomo, donde debe usarse la mecánica cuántica.
Pruebe a entrar datos en las casillas de abajo. Especificando dos cantidades cualesquiera, puede
obtenerse la tercera. Después de introducir los dos valores, pulse sobre la casilla vacía para obtener
su valor.
6. TERCERA LEY DE NEWTON
Todas las fuerzas en el universo, ocurren en pares (dos) con direcciones opuestas. No hay fuerzas aisladas;
para cada fuerza externa que actúa sobre un objeto hay otra fuerza de igual magnitud pero de dirección
opuesta, que actúa sobre el objeto que ejerce esa fuerza externa. En el caso de fuerzas internas, una fuerza
ejercida sobre una parte del sistema, será contrarrestada, por la fuerza de reacción de otra parte del
sistema, de modo que un sistema aislado, no puede bajo ningún medio, ejercer ninguna fuerza neta sobre
la totalidad del sistema. Un sistema no puede por si mismo ponerse en movimiento con solo sus fuerzas
internas, debe interactuar con algún objeto externo a él.
Sin especificar el origen o naturaleza de las fuerzas sobre las dos
masas, La tercera ley de Newton establece que si esas fuerzas surgen
de las propias dos masas, deben ser iguales en magnitud, pero
dirección opuestas, de modo que no surge ninguna fuerza neta de las
fuerzas internas del sistema. La tercera ley de Newton es uno de los
principios fundamentales de simetría del universo. Puesto que no
tenemos evidencia de haber sido violada en la naturaleza, se convierte
en una útil herramienta para analizar situaciones que son de alguna
forma anti intuitivas. Por ejemplo, cuando un pequeño camión
colisiona de frente contra otro grande, nuestra intuición nos dice que la
fuerza ejercida sobre el mas pequeño, es mayor. ¡No es así!
7. EJEMPLO DE LA TERCERA LEY DE NEWTON
La tercera ley de Newton puede ilustrarse identificando los pares de fuerza que aparecen en distintos bloques
soportados por pesos de muelles.
Asumiendo que los bloques están apoyados y en equilibrio, la fuerza neta sobre cada sistema es cero. Todas las
fuerzas ocurren en pares de acuerdo con la tercera ley de Newton
8. FUERZAS PRINCIPALES
P=PESO (W), es la fuerza que ejerce el planeta Tierra sobre el cuerpo
𝐹 𝑁=Fuerza normal , es la fuerza de reacción del piso por efecto del contacto
𝐹𝑟 = Fuerza de fricción , es la fuerza que se opone al movimiento
9. PASOS PARA REALIZAR UN D.C.L
1) Se aísla al cuerpo de todo el sistema, se dibuja "libre".
2) Se representa a la fuerza de gravedad mediante un vector dirigido hacía el centro de la Tierra y aplicado
en el centro se gravedad del cuerpo.
3) Si existiesen superficies en contacto lisas, se representa la fuerza normal mediante un vector
perpendicular a dichas superficies y empujando siempre al cuerpo
4) Si hubiesen cuerdas o cables, se representa la fuerza de tensión mediante un vector que esta dirigido a lo
largo de la cuerda y siempre jalando al cuerpo
5) Si existiesen resortes, ya sea estirados o comprimidos; se representa a la fuerza elástica mediante un
vector a lo largo del resorte y en dirección contraria al estiramiento o compresión del resorte.
10. EL CUERPO INTERACTUA CON
Las interacciones presentes pueden ser por contacto o a distancia. Recuerda que un cuerpo interactúa con
todos los cuerpos presentes en el universo (Ley de Gravitación Universal). En nuestro ambiente la única
interacción a distancia que se va a tener en cuenta (por su mayor valor) es laque se da con nuestro planeta
Tierra o con cuerpos cargados eléctricamente; estas interacciones generan la fuerza gravitatoria (peso) y la
fuerza eléctrica.
12. BIBLIOGRAFIA
Leyes de Newton. Retrieved 30 December 2020, from http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/newt.html#ntcon
나. (2020). Diagrama del cuerpo libre cta. Retrieved 27 December 2020, from
https://es.slideshare.net/nataliaceballostorre/diagrama-del-cuerpo-libre-cta
Ruina, Andy; Rudra Pratap (2002). Introduction to Statics and Dynamics (PDF). Oxford University Press.
pp. 79-105. Consultado el 4 de agosto de 2006.
Hibbeler, R. C. (2007). Engineering Mechanics: Statics & Dynamics (Eleventh Edition edición). Pearson
Prentice Hall. pp. 83-86. ISBN 0132215047.
