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Lección 13

Superposición de fuerzas y diagramas de cuerpo libre (ejemplo)

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En esta lección empezamos a ver cómo se usan los principios ya vistos para resolver problemas en dinámica, mediante el siguiente ejemplo:
 
Un hombre arrastra una caja por una superficie horizontal, tirando de ella por medio de una cuerda inextensible que forma un ángulo de 30° con la horizontal. Haga el diagrama de cuerpo libre para la caja y halle la fuerza neta que actúa sobre ella por componentes.
 
Empezamos determinando el sistema de referencia más conveniente para utilizar en este caso y haciendo el diagrama de cuerpo libre para la caja, donde ubicamos las fuerzas que actúan sobre ella: el peso, la fuerza normal, la fuerza de fricción y la tensión, la cual no es ni horizontal ni vertical, sino que forma, como la cuerda, un ángulo de 30° con la horizontal, así que hay que descomponerla en sus componentes x y y. Luego hallamos las componentes de la fuerza neta que actúa sobre la caja, sumando las componentes x y y de todas las fuerzas que actúan sobre ella, según el principio de superposición de fuerzas. Y, por último, aplicamos la segunda ley de Newton (ecuación fundamental de la dinámica) para obtener las ecuaciones a partir de las cuales resolveremos los ejercicios de la siguiente sección.
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