Page 93 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

74 Capítulo 4 Equilibrio traslacional y fricción

r Un bloque de peso W cuelga de una cuerda atada a otras dos cuerdas, A y B, las cuales, a su
vez, están sujetas del techo. Si la cuerda B forma un ángulo de 60° con el techo y la cuerda
A uno de 30°, trace el diagrama de cuerpo libre del nudo.

Plan: Seguiremos paso por paso el procedimiento para trazar diagramas de cuerpo libre.

Solución: Se traza y marca un diagrama como el de la figura 4.6; luego se dibuja un
círculo alrededor del nudo donde se ejerce cada fuerza. En la figura 4.6b se presenta el
diagrama de cuerpo libre completo. Observe que todas las componentes están identificadas
claramente como opuestas y adyacentes a los ángulos proporcionados.

(a) (b)
Figura 4.6 (a) Se traza un bosquejo para aclarar el problema, (b) Se construye un diagrama de cuerpo
libre.

El diagrama de cuerpo libre trazado en el ejemplo 4.1 es válido y funcional, pero la so­
lución se halla con mayor facilidad si se colocan los ejes x y y a lo largo de los vectores A y
B, en lugar de utilizarlos horizontal y verticalmente. Al girar los ejes en forma perpendicular
como se muestra en la figura 4.7 se observa que sólo hay que descomponer el vector peso
(W) en sus componentes. Los vectores A y B se hallan ahora a lo largo o, mejor dicho, sobre
cada uno de los ejes. Como regla, deben elegirse los ejes x y y de forma que se maximice el
número de fuerzas desconocidas que yacen a lo largo de un eje.

Figura 4.7 Al girar los ejes x y y se hacen coincidir con los vectores perpendiculares A y B.