Diagrama de Cuerpo Libre - INGE ROBER (Mi Primer Video)

INGE ROBER
1 Apr 202011:50

Summary

TLDRIngeniero Roberts nos presenta su nuevo canal de YouTube enfocado en la física, donde analizará conceptos como fuerzas, movimiento y aceleración. Explica que una fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro y cómo se representa en un diagrama de cuerpo libre, incluyendo fuerzas como peso, reacción normal y fricción. Utiliza un ejemplo de un niño empujando un bloque para ilustrar cómo se aplican estas fuerzas y las leyes de Newton. Al final, invita a suscriptores y comparte sus redes sociales.

Takeaways

  • 🌐 El canal de YouTube de Inge Roberts se centra en analizar el mundo físico, incluyendo conceptos como cuerpos, fuerzas y movimiento.
  • 🔧 Se estudiarán las relaciones entre magnitudes como fuerza, tiempo, movimiento, posición, velocidad y aceleración desde una perspectiva ingenieril.
  • 📚 Se define la fuerza como la acción de un cuerpo sobre otro, incluyendo fuerzas por campos como gravitatorios, magnéticos y eléctricos, pero solo se analiza el campo gravitatorio terrestre.
  • 📈 Se explica que el peso es una fuerza generada por el campo gravitatorio de la Tierra y es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración de la gravedad.
  • 📝 Se utilizan diagramas de cuerpo libre para representar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en dos dimensiones.
  • 👨‍🎓 En el ejemplo dado, se muestra cómo dibujar un diagrama de cuerpo libre para un bloque empujado por un niño, incluyendo peso, reacción normal, fuerza de empuje, y fricción.
  • 🔄 Se menciona la tercera ley de Newton, que establece que las fuerzas actúan en parejas iguales y opuestas.
  • 👟 Se incluyen en el diagrama las fuerzas de fricción y normales que actúan sobre los pies de la persona empujando el bloque.
  • 🔄 Se destaca la importancia de representar las fuerzas en el punto exacto donde actúan y en la dirección correcta.
  • 🎯 Se proyecta un segundo vídeo en el canal donde se discutirán equilibrios de cuerpos y se repasarán conceptos como coeficientes de fricción.

Q & A

  • ¿Cuál es el propósito del canal de YouTube de Inge Roberts?

    -El propósito del canal es analizar el mundo físico, incluyendo conceptos como cuerpos, fuerzas y movimiento, y presentar las relaciones entre diversas magnitudes físicas como fuerza, tiempo, posición, velocidad y aceleración desde un punto de vista ingenieril.

  • ¿Cómo define Inge Roberts una 'fuerza' desde el punto de vista de la mecánica?

    -Inge Roberts define una fuerza en la mecánica como la acción de un cuerpo sobre otro, aunque también menciona fuerzas entre cuerpos que no están en contacto, como las generadas por campos gravitatorios, magnéticos y eléctricos.

  • ¿Qué fuerzas analiza el video en relación con el campo gravitatorio?

    -El video se enfoca en las fuerzas generadas por el campo gravitatorio de la Tierra, es decir, el peso de los cuerpos, que es la fuerza resultante de la masa multiplicada por la aceleración de la gravedad.

  • ¿Qué es un diagrama de cuerpo libre y qué muestra?

    -Un diagrama de cuerpo libre es un dibujo en dos dimensiones que representa un cuerpo aislado, mostrando todos los vectores de fuerza que actúan sobre él, como el peso, la fuerza normal, la fricción, y cualquier fuerza externa aplicada.

  • ¿Cómo se representan las fuerzas en el diagrama de cuerpo libre del bloque empujado por el niño?

    -En el diagrama de cuerpo libre del bloque, se representa el peso del bloque hacia abajo, la reacción normal hacia arriba, la fuerza ejercida por el niño en sentido horizontal, y la fuerza de fricción en el sentido opuesto al empuje.

  • ¿Qué menciona Inge Roberts sobre la tercera ley de Newton en el contexto de este video?

    -Inge Roberts explica que, de acuerdo con la tercera ley de Newton, la fuerza que el niño ejerce sobre el bloque tiene una fuerza igual en magnitud y opuesta en dirección actuando sobre las manos del niño.

  • ¿Qué fuerzas actúan sobre la persona que empuja el bloque según el diagrama de cuerpo libre?

    -Sobre la persona que empuja el bloque actúan: su propio peso hacia abajo, las reacciones normales del piso sobre sus pies hacia arriba, la fuerza de fricción del piso en sentido contrario al movimiento, y la fuerza que ejerce sobre el bloque, pero en sentido contrario sobre sus manos.

  • ¿Qué diferencia hace Inge Roberts entre las fuerzas normales que actúan sobre los pies de la persona?

    -Inge Roberts menciona que las fuerzas normales que actúan sobre cada pie de la persona pueden no ser iguales, ya que dependen de la distribución del peso y las circunstancias específicas del movimiento, lo cual se puede comprobar mediante cálculos numéricos.

  • ¿Cómo se representa el centro de gravedad en un cuerpo de forma rectangular?

    -Si no se conoce el centro de gravedad de un cuerpo rectangular, se puede aproximar como el punto donde se cruzan las diagonales del rectángulo.

  • ¿Qué se puede esperar en el siguiente video de Inge Roberts?

    -En el próximo video, Inge Roberts hablará sobre el equilibrio de un cuerpo y repasará conceptos como los coeficientes de fricción.

Outlines

00:00

🔬 Introducción al Análisis Físico y Conceptos Básicos

Este primer párrafo presenta el inicio de un nuevo canal de YouTube dedicado al análisis del mundo físico, enfocado en la interacción entre cuerpos, fuerzas y movimiento. Se menciona que se estudiarán las relaciones entre magnitudes como fuerza, tiempo, movimiento, posición, velocidad y aceleración. Se destaca la importancia de comprender las fuerzas, incluyendo aquellas generadas por campos como la gravedad, la magnética y la eléctrica, aunque el énfasis principal será en las fuerzas gravitacionales terrestres. Se introduce el concepto de diagrama de cuerpo libre, que es una representación bidimensional de un cuerpo mostrando las fuerzas vectoriales que actúan sobre él, como se ejemplifica con una situación en la que un niño empuja un bloque.

05:01

📐 Diagramas de Cuerpo Libre y Aplicaciones de la Tercera Ley de Newton

En este segundo párrafo, se profundiza en la creación de diagramas de cuerpo libre, detallando cómo se representan las fuerzas en una situación específica. Se describe cómo se deben incluir el peso, la reacción normal del piso, la fuerza ejercida por el niño y la fricción en el diagrama del bloque. Además, se explica cómo se reflejan las fuerzas en el diagrama del niño que empuja el bloque, incluyendo la fuerza ejercida por él, su propio peso, las normales de la superficie y las fuerzas de fricción. Se enfatiza la importancia de representar las fuerzas en el punto exacto donde actúan y se ilustra con un ejemplo práctico, destacando la aplicación de la tercera ley de Newton en la interacción entre el niño y el bloque.

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🔄 Representación de Fuerzas y Aplicación de la Tercera Ley de Newton

Este tercer párrafo continúa con la explicación de cómo representar las fuerzas en un diagrama de cuerpo libre, utilizando la tercera ley de Newton para ilustrar las fuerzas que actúan en dos cuerpos en contacto. Se menciona que las fuerzas normales y de fricción se representan con sentidos contrarios y se aplican a ambos cuerpos en interacción. Se concluye el vídeo con una invitación a suscribirse al canal, dar like y compartir el contenido, y se anuncia el próximo vídeo que tratará sobre equilibrios de cuerpos y coeficientes de fricción.

Mindmap

Keywords

💡Fuerza

La 'fuerza' es la acción de un cuerpo sobre otro en la mecánica, parte de la física. Se refiere a la interacción que causa una alteración en el movimiento de un objeto. En el vídeo, se menciona que una fuerza puede ser ejercida incluso sin contacto entre los cuerpos, como las fuerzas por campos gravitatorios, magnéticos y eléctricos. El peso, que es una fuerza generada por el campo gravitatorio de la Tierra, también se discute como una fuerza que actúa sobre los cuerpos.

💡Diágrama de cuerpo libre

Un 'diagrama de cuerpo libre' es una representación gráfica de un cuerpo en dos dimensiones que incluye los vectores de las fuerzas que actúan sobre él. Es fundamental para el análisis de la dinámica de un objeto y se utiliza para entender todas las fuerzas que influyen en su movimiento, como se describe en el vídeo al analizar el empuje de un niño sobre un bloque.

💡Peso

El 'peso' es la fuerza con la que un cuerpo es atraído por un campo gravitatorio, como el de la Tierra. Se define como la masa del cuerpo multiplicado por la aceleración debido a la gravedad. En el vídeo, el peso se menciona como una fuerza que siempre apunta hacia abajo, hacia el centro de la Tierra.

💡Reacción normal

La 'reacción normal' es la fuerza ejercida por una superficie sobre un objeto en contacto con ella, perpendicular a la superficie. Se trata de una fuerza que impide que el objeto se suelte o se hunda en la superficie, como se ejemplifica con la interacción entre el bloque y el piso en el vídeo.

💡Fricción

La 'fricción' es la fuerza que resiste el movimiento relativo o la tendencia de movimiento entre dos superficies en contacto. Siempre se opone al movimiento y actúa en el sentido contrario a la dirección de deslizamiento. En el vídeo, la fricción se discute como una fuerza que se debe incluir en los diagramas de cuerpos libres cuando se analizan situaciones de empuje.

💡Aceleración de la gravedad

La 'aceleración de la gravedad' es una constante que describe la aceleración que experimenta un objeto en caída libre hacia la Tierra, independientemente de su masa. En el vídeo, se usa para calcular el peso de un cuerpo como la multiplicación de su masa por esta aceleración.

💡Centro de gravedad

El 'centro de gravedad' es el punto de un objeto donde se puede considerar que actúa la gravedad. Esencial para el equilibrio y la estabilidad de los cuerpos, como se menciona en el vídeo al tratar de ubicar donde debe actuar la fuerza de peso en un diagrama de cuerpo libre.

💡Tercera ley de Newton

La 'tercera ley de Newton' establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Esto significa que las fuerzas entre dos cuerpos son siempre iguales en magnitud y opuestas en dirección. En el vídeo, se aplica esta ley al discutir la fuerza que el niño ejerce sobre el bloque y la reacción de este último sobre el niño.

💡Equilibrio

El 'equilibrio' se refiere a un estado en el que las fuerzas netas actuando sobre un objeto son cero, lo que significa que el objeto no experimenta ningún cambio en su estado de reposo o movimiento uniforme. Aunque no se discute en profundidad en el guion, se menciona como tema para futuras charlas en el canal.

💡Coeficiente de fricción

El 'coeficiente de fricción' es una medida de la resistencia al deslizamiento entre dos superficies en contacto. Es un valor que varía dependiendo de las propiedades de las superficies y se usa para calcular la magnitud de la fuerza de fricción. Aunque no se explica detalladamente en el guion, se menciona como un concepto que se explorará en futuras videos.

Highlights

Introducción al canal de YouTube y objetivo de analizar el mundo físico desde un punto de vista ingenieril.

Descripción de las magnitudes físicas principales: fuerza, tiempo, movimiento, posición, velocidad y aceleración.

Definición de fuerza en la mecánica como la acción de un cuerpo sobre otro, incluyendo fuerzas no contactantes como la gravitatoria.

Explicación de las fuerzas generadas por el campo gravitatorio terrestre, que se manifiestan como el peso de los cuerpos.

Introducción al concepto de diagrama de cuerpo libre, que muestra todas las fuerzas actuando sobre un cuerpo en un dibujo bidimensional.

Ejemplo de un diagrama de cuerpo libre con un niño empujando un bloque, explicando las fuerzas involucradas: peso, fuerza normal, empuje y fricción.

Explicación de la tercera ley de Newton aplicada a la fuerza que el niño ejerce sobre el bloque y la fuerza de reacción en sus manos.

Descripción detallada de las fuerzas actuando sobre una persona que empuja un bloque, incluyendo peso, fuerzas normales, y fricción.

Cómo representar las fuerzas en un diagrama de cuerpo libre, indicando puntos de aplicación y direcciones.

Explicación sobre el centro de gravedad y cómo localizarlo en un cuerpo rectangular en un diagrama de cuerpo libre.

Introducción a la fricción y cómo siempre se opone al movimiento relativo entre dos superficies.

Ejemplo gráfico de cómo realizar el diagrama de cuerpo libre del bloque y de la persona que lo empuja.

Aplicación de la tercera ley de Newton para las fuerzas iguales y opuestas entre el bloque y la persona que lo empuja.

Mención de cómo las fuerzas de fricción y normales pueden variar entre los zapatos de una persona, dependiendo de los cálculos.

Conclusión del video e invitación a suscribirse para aprender sobre el equilibrio de un cuerpo y los coeficientes de fricción en el siguiente video.

Transcripts

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[Música]

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bienvenidos a mi nuevo canal en youtube

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inge roberts en el cual vamos a analizar

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el mundo físico en el que vivimos que

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incluye cuerpos fuerzas y movimiento

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donde estudiaremos o más bien

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presentaremos las relaciones existentes

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entre las diversas magnitudes como son

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fuerza

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tiempo movimiento posición velocidad

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aceleración

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y haremos un esfuerzo por interpretar en

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las diversas relaciones y tener un

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conocimiento más certero más profundo de

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nuestro mundo real desde un punto de

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vista ingenieril bienvenidos

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lo primero de lo que les voy a hablar

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en este análisis del mundo físico es de

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que es una fuerza una fuerza desde el

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punto de vista de la mecánica como una

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parte de la ciencia física

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es la acción de un cuerpo sobre otro

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aunque como todos saben hay fuerzas

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generadas entre cuerpos que no están en

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contacto como son las fuerzas por campos

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gravitatorios campos magnéticos y campos

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eléctricos de estos tipos de fuerzas

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sólo incluimos aquí en nuestro análisis

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a las fuerzas generadas por el campo

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gravitatorio de nuestra tierra esa

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fuerza que genera el campo gravitatorio

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es el peso de los cuerpos

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si queremos indicar todas las fuerzas

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que actúan sobre un cuerpo estaremos

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realizando sus diagramas de cuerpo libre

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este diagrama de cuerpo libre libre es

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el dibujo del cuerpo en dos dimensiones

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incluyendo los vectores fuerza que

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actúan sobre ese cuerpo

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todos ellos todos los vectores fuerza

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por ejemplo en el ejemplo que se le está

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presentando

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donde un niño está empujando está

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empujando un bloque

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si queremos hacer el diagrama del cuerpo

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libre de ese bloque debe incluir su peso

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que es la masa multiplicado por la

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aceleración de la gravedad una fuerza

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vertical hacia abajo siempre hacia abajo

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hacia el centro de la tierra debe

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incluir la reacción normal del piso

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sobre ese cuerpo la cual evita que se

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caiga

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hacer una fuerza vertical y opuesta al

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peso actuando en la parte inferior del

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cuerpo debemos incluir también la fuerza

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que el niño está ejerciendo sobre el

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bloque

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qué es una fuerza horizontal hacia hacia

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la izquierda y también deberá incluir la

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fricción

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[Música]

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del piso sobre ese bloque esta fuerza

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debe representarse exactamente dónde

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está actuando a nivel de piso y en

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sentido contrario al empuje del niño

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ahora si queremos realizar el diagrama

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de cuerpo libre de la personita que está

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empujando al bloque

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entonces sobre sus manos estaré actuando

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la misma fuerza que está ejerciendo

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contra el bloque pero en sentido

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contrario lo que se mencionaba de

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tercera ley de newton

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también estar actuando sobre esa persona

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su propio peso verticalmente hacia abajo

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las normales sobre cada una de las

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piernas fuerza y fuerzas hacia arriba

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perpendiculares al piso o sea verticales

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y la fuerza de fricción del piso sobre

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sobre cada uno de sus dos zapatos en

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sentido contrario al sentido en que

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tiende a patinar se por el efecto del

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empuje es ser y al llegar a más del

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cuerpo libre completo de la persona que

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esté empujando el bloque

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como acabo de mencionar las fuerzas en

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el diagrama de cuerpo libre deben de

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indicar se precisamente en el punto

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donde están actuando el peso del bloque

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que se estaba empujando hacia la

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izquierda

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debe estar actuando en el centro de

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gravedad del cuerpo si no se conoce el

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centro de gravedad pero el cuerpo se

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representa por un rectángulo en el cruce

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de las diagonales sería su centro de

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gravedad

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la fricción del piso y la normal del

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piso sobre el mismo cuerpo deben estar

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actuando a nivel de piso la normal

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verticalmente hacia arriba si la

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superficie es horizontal y la fricción

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la fuerza de fricción contraria al

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sentido en que tendería a moverse el

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cuerpo

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la fuerza de el niño o niña que está

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empujando al bloque pues en el sentido

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donde está aplicando la fuerza de sus

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manos en dirección horizontal sobre esa

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cara del cuerpo

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bien en este en ese pequeño pizarrón

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vamos voy a realizar el diagrama de

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cuerpo libre de el bloque y de la

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persona que está empujando este bloque

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para que quede un poco más explícito

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esto

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y el piso

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este va a ser el diagrama de cuerpo

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libre del bloque

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indicada por las siglas de diagrama de

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cuerpo libre

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del cuerpo uno digamos del cuerpo libro

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uno

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aquí vamos a tener el diagrama de cuerpo

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libre de la persona

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que esté empujando

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[Música]

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el bloque

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bien

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sería este el diagrama de cuerpo libre

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dos ocasiones pongo puntos

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a las siglas a veces no nos quitamos

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bien

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aquí está actuando vamos a poner con

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otro color para distinguir las fuerzas

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externas sobre cada uno de los cuerpos

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el peso del bloque masa del cuerpo 1 por

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la gravedad

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la reacción normal de la superficie

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perpendicular o sea formando 90 grados

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con la superficie normal en 1

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y la fuerza que ejerce la persona sobre

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el bloque horizontal hacia la izquierda

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en este caso

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lo voy a llamar efe

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el bloque tiende a patinar sea hacia el

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lado izquierdo pues la fuerza de

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fricción es una fuerza que siempre se

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opone al movimiento relativo entre dos

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superficies la va a llamar

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efe efe

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1

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viene a ser el diagrama de cuerpo libre

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de este bloque ahora sobre este esta

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persona que está empujando actual la

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misma fuerza

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sobre sus manos con sentido contrario

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aquí estaría la fuerza

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la misma fuerza misma magnitud misma

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dirección pero el sentido contrario él

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al ponerle el mismo nombre decimos que

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es la misma fuerza el sentido lo indica

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la punta del vector el vector fuerza

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sobre la persona actúa su propio peso

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vertical hacia abajo

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massa

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2 por la gravedad

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si los dos pies están separados pues hay

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una normal

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del piso sobre cada uno de los dos

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zapatitos que están aquí

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nos va a llamar n2 y n3 no hay ninguna

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razón para que pensemos que son iguales

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seguramente son diferentes ya en algún

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cálculo cálculo numérico lo

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comprobaremos además

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los zapatos tienden a patinar se hacia

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atrás

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porque está empujando el bloque y los

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papás tienen a patinar se hacia atrás

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aquí habrá una fuerza de fricción 3

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aquí también hacia la izquierda

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habrá una fuerza de fricción

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2

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en función de esta normal

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dependiendo del caso ya veremos más

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adelante diferentes

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diferentes casos

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donde pueden ser iguales las dos

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normales son otros ya está regido por

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las relaciones que vamos a establecer

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que vamos a presentar fueron

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establecidas hace muchos años por

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diversos

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científicos que nos llegaron todo esto

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bien aquí ya les presento el diagrama de

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cuerpo libre del bloque que está siendo

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empujado y el diagrama de cuerpo libre

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de la persona que esté empujando ese

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bloque

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estas fuerzas es

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aquí en al representar estas dos fuerzas

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en igual de igual magnitud dirección y

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sentidos contrarios estamos usando la

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tercera ley de newton que se mencionó al

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inicio

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bien si quisiéramos hacer el diagrama

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del piso sobre el piso actúan las mismas

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fuerzas normal y fuerza de fricción con

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sentidos contrarios no se verían a

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analizar el piso porque el piso está

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encontrar contacto con el resto del

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mundo

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muy bien

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ahí tenemos dos gamas de cuerpo libre

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concordantes uno con otro porque son dos

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cuerpos en contacto

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bien hasta aquí llega mi primer vídeo

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espero les haya gustado esperen mi

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segundo vídeo en el cual les voy a

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hablar sobre equilibrios de un cuerpo y

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se repasaremos algunos conceptos entre

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ellos coeficientes de fricción gracias

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te invito a suscribirte a mi canal darle

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like al vídeo y compartirlo con otras

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personas en quienes les pudiera ayudar

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además a seguirme en mis otras redes las

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cuales te dejo en la descripción del

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vídeo hasta la vista inge roberts

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[Música]

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ah

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