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NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de Newton, vínculos)

  

¡no me salen!

NMS 1.1- Para los cajones de la figura, sustentados por el piso, en equilibrio, dibujar todas las fuerzas que actúan sobre cada uno de ellos. ¿Cuáles son los pares de interacción?
 

Este ejercicio está planeado simplemente para que aprendas a usar esa herramienta fantástica de la dinámica que se llama diagrama de cuerpo libre o desvinculado, DCL y que consiste en dibujar cada uno de los cuerpos por separado (un DCL para cada uno) y sobre él indicar con vectores todas las fuerzas que obran sobre el cuerpo (¡No las que él ejerce sobre otros... sólo las que él sufre, recibe!) Empecemos por el cuerpo A:

    
diagrama de cuerpo libre - no me salen

Sólo actúan dos fuerzas sobre el cuerpo A. Su propio peso, PA, o sea, la fuerza gravitatoria con que lo atrae la Tierra, que siempre es vertical y hacia abajo. Y la fuerza de contacto con el piso, Fpi/A, que generalmente es normal (o sea perpendicular) al piso y que las masas populares suelen llamar normal, pero hacen mal en adoptar ese nombre: genera confusiones. (Y cuando hay más de un cuerpo en un problema no te olvides de ponerle un subíndice a las fuerzas peso).

Leyendo el enunciado del problema y según me lo garantiza Newton () no me cabe duda de que estas dos fuerzas que dibujé son iguales en módulo, iguales en dirección y contrarias en sentido... ¿serán pares de interacción?

   
!Noooo! Los pares de interacción SIEMPRE actúan sobre cuerpos diferentes, justamente los cuerpos que están interactuando, el par de fuerzas de esa interacción. Para dibujar los pares tendríamos que dibujar los cuerpos que están interactuando con A. Ok, hagámoslo.    

Acá los tenés, los cuerpos interactuantes y los pares de interacción.

Fijate en esto: el nombre que le pongo a las fuerzas denota los cuerpos que estan actuando: pi/A es el piso sobre A, con lo que automáticamente A/pi es el par de interacción, la fuerza que A hace sobre el piso.

   

Sigamos con los cuerpos B y C.

  

Como ves, soy coherente con la forma de mencionar las fuerzas, y queda claro que FB/C y FC/B, los que te dibujé en verde, son pares de acción y reacción... (de qué interacción: del contacto entre los cuerpos B y C). Los pares de interacción de las otras fuerzas hay que dibujarlos en DCLs de los otros cuerpos que están interactuando con ellos.

Acá van:

   
Qué nos garantiza Newton, a ver... Primero: que FB/C y PC valen lo mismo; que la suma de FC/B y PB es igual al módulo de Fpi/B. Pero no te confundas. Que valgan lo mismo no quiere decir ni que sean lo mismo, ni que se deban a la misma interacción. Las fuerzas son negocios entre pares de cuerpos (dos, sólo dos) ... terceros abstenerse.
   

Tomá mate con chocolate, y hacé el desafío que te va a ayudar a reforzar la idea de qué es una interacción. Ah... y no llamés normal a la normal. Ponele un nombre operativo: FM/Z , Fuerza que Menganito hace sobre Zutanito... tenés que dibujarla en el DCL de Zutanito. ¿Querés buscar el par de interacción? Muy simple, es FZ/M , la fuerza que Zutanito hace sobre Menganito, y si querés representarla tenés que hacer un DCL para Menganito

   
Nota: En la mayoría de los libros de texto de Física se utiliza el orden de subíndices inverso que utilizo yo en No me salen, para indicar los cuerpos interactuantes. Por ejemplo: FZ/M se lee "fuerza que sobre el cuerpo Z realiza el cuerpo M. Lógicamente, como toda convencion es arbitraria y cada uno puede elegir la que prefiera. La general, tomada de la bibliografía anglosajona, concuerda con el uso corriente del inglés. Yo he preferido el orden que concuerda con el uso corriente de nuestro español con la esperanza de que le resulte más natural a mis estudiantes.
   
DESAFIO: Ahora suponete que el piso dibujado en el enunciado del problema es un piso de un ascensor... y que todo el conjunto sube acelerando cada vez más rápido (cosa que suele ocurrir durante los arranques). Sólo cualitativamente... ¿qué vectores de todos los dibujados en este problema cambiarían?  
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