Diagrama de cuerpo libre

Aislar el cuerpo, dibujar sus fuerzas

Un diagrama de cuerpo libre (DCL) representa el cuerpo como un punto o un contorno y dibuja solo las fuerzas que otros cuerpos ejercen sobre él: el peso (siempre vertical hacia abajo), las tensiones de las cuerdas (a lo largo de la cuerda), las normales (perpendiculares a la superficie) y la fricción (paralela a ella). Después se eligen ejes y se descompone cada fuerza oblicua.

Ejemplo. Una lámpara de 10 kg cuelga de dos cables simétricos que forman 30° con el techo. Su peso es 10 × 9.8 = 98 N. En equilibrio vertical, 2·T·sen 30° = 98, y como sen 30° = 0.5, T = 98 N en cada cable. En horizontal, las componentes T·cos 30° ≈ 84.9 N de cada cable se cancelan. Si los cables se hicieran más horizontales, la tensión aumentaría mucho.

Error típico. Dibujar fuerzas que la lámpara ejerce sobre el techo o los cables. El DCL solo incluye las fuerzas sobre la lámpara. Otro error es suponer que la tensión de cada cable es la mitad del peso: eso solo ocurre si los cables son verticales.