Diagrama de cuerpo libre
En el siguiente ejemplo se realiza un diagrama de cuerpo libre para el sistema dado, considerando de forma ideal superficies lisas.
En la horquilla de un montacargas, con un ángulo de inclinación de 35°, se trasladan dos tanques con capacidad de 220 Lt y diámetros de 58 cm, cada uno, tal como aparece en la figura a. Entonces, el diagrama de cuerpo libre se realiza para cada uno de los tanques (figura b), en donde se asumen superficies lisas.
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Ahora bien, de acuerdo con el segundo gráfico (b), se establecen las fuerzas externas como el peso de cada tanque A y B, las correspondientes fuerzas de reacción presentes en el apoyo de las superficies lisas. Por tanto, las fuerzas presentes en este sistema son:
Fuerzas externas sobre el tanque A | Fuerzas externas sobre el tanque B |
F1A: fuerza de la base de la horquilla sobre el tanque A | F1B: fuerza de la base de la horquilla sobre el tanque B |
F2A: fuerza de la pared de la horquilla sobre el tanque A | |
FBA: fuerza del tanque B sobre el A | FAB: fuerza del tanque A sobre el B |
wA: peso del tanque A | WB: peso del tanque B |
La pared y la base de la horquilla sirven como apoyo a los tanques, ya que se oponen al movimiento que tendrían lugar en el caso en que se retirara el apoyo.
Por otro lado, si las superficies fueran rugosas ¿se deben considerar otras fuerzas externas? En este caso implica adicionar las fuerzas de rozamiento respectivas tangentes a las superficies, obteniéndose sobre ese punto de contacto una fuerza resultante dada por la fuerza de rozamiento y la fuerza normal de contacto entre las dos superficies.