1BC Fuerzas y diagramas de fuerzas reales

Las fuerzas son los agentes físicos que producen movimiento en los cuerpos, o modifican el movimiento que éstos tuvieran. Tienen carácter vectorial.

  En primer lugar, recuerda que una fuerza se representa como una flecha de longitud proporcional a su módulo. En los diagramas de fuerzas aplicadas a cuerpos, cada cuerpo se representa como un rectángulo y las fuerzas se dibujan aplicadas al centro de masas. A veces, el rozamiento se dibuja próximo a la superficie.
Para hacer el diagrama de fuerzas tenemos que orientar el cuerpo adecuadamente.
Peso del cuerpo, fuerza normal y tensión
En la figura 1) vemos un cuerpo apoyado sobre una superficie o plano horizontal sin más fuerza que su propio peso, que llamamos P o mg (El peso es igual al producto de la masa por g) y apunta en vertical hacia abajo. Para completar este diagrama tan simple, tenemos que añadir la normal N, que es la fuerza que ejerce la superficie horizontal hacia arriba e impide que el cuerpo se hunda en la superficie. Se llama Normal porque en realidad es perpendicular al plano y apunta en dirección contraria. (Figura 2) Cualquier cuerpo apoyado en un plano debe tener al menos dos flechas, P, vertical hacia abajo, y N ,  apuntando hacia afuera del plano y perpendicular a éste. Si el plano es horizontal y no hay aceleración(como en un ascensor, N y P miden lo mismo)

Figura 4)

Cuando el cuerpo cuelgue de un cable o una cuerda, como en 3) en lugar de la normal aparece T, que es la tensión del cable o cuerda. 
Fuerzas deslizantes y rozamiento

Figura 5

Si sobre el cuerpo, como en la figura anexa aparece una fuerza deslizante, paralela al plano, ésta se representa como F. En la figura 4), tenemos un cuerpo sobre un plano horizontal y una fuerza que lo empuja a la derecha. Cómo ves, aparece una Fuerza de fricción, Fr. que se debe al rozamiento con el plano y se opone al movimiento (Fr se opone siempre al sentido de la fuerza resultante que pueda crear movimiento, a veces hay que calcular primero la resultante). Su valor es Fr=umg, siendo u el coeficiente de rozamiento que suele valer entre 0 y 1.
Fuerza centrífuga, tensión, Fuerza elástica.

Figura 6.

Supongamos ahora que el cuerpo gira en horizontal sujeto por una cuerda, un cable o un brazo rígido.(Figura 5)El peso no será determinante, lo que importa será igualar la tensión del cuerpo con la fuerza centrífuga.: Fc. Ésta vale Fc=mv2/R o mw2•R. Si  la cuerda o el cable son elásticos y su constante elástica es K, se alargarán una distancia x, ya que se producirá una fuerza elástica: Fe Fe=kx. 
Cuando un vehículo de masa m recorre una curva sin peraltar (plana) la fuerza centrífuga tiende a expulsarlos hacia afuera de la curva, siendo el rozamiento lateral de las ruedas el que le mantiene en la trayectoria. Así Fc=mv2/Rcurva debe ser menor o igual que Fr(umg). Esto de ve en la figura 6. 
Por último, ve el vídeo de construcción de de diagramas de fuerzas

Por último, dibuja adecuadamente (fuerzas bien orientadas,  identificadas por su símbolo, P, N, T, Fr, F, Fc o Fé, aplicadas al centro de masas y de intensidad proporcional al módulo) estos diagramas de fuerzas:
a) Un cuerpo de 20kg descansa sobre el suelo. Encima de él cuelga un cuerpo de 10kg de un cable (Ojo a las longitudes y puntos de aplicación
b) Un cuerpo de 50kg descansa sobre un plano horizontal. Una fuerza de 200N lo empuja a la derecha y el coeficiente de rozamiento vale 0,2. Calcula Fr antes de dibujar lo
c) Un cuerpo de 500g gira horizontalmente a 5m/s atado a una cuerda de 6m. 
d) Un cuerpo de masa 900kg y coeficiente de rozamiento tu o lateral u=0,3 toma una curva de 800m de radio a 108 km/h. Calcula las fuerzas antes de representar 
e) Un cuerpo de 30 kg está apoyado en un plano inclinado 30° (necesitas ver el vídeo)