En este artículo se explica qué son las fuerzas coplanares, además, podrás ver ejemplos de fuerzas coplanares. También encontrarás la diferencia entre las fuerzas coplanares y las no coplanares y cuándo dos fuerzas son coplanares y concurrentes a la vez.
Índice
¿Qué son las fuerzas coplanares?
Las fuerzas coplanares son fuerzas que actúan en un mismo plano. Es decir, dos o más fuerzas son coplanares cuando están contenidas en un mismo plano.
Por lo tanto, las fuerzas coplanares se pueden definir matemáticamente con vectores de dos componentes. Normalmente cuando se inician los estudios en física se suele empezar por hacer ejercicios de fuerzas coplanares, ya que es más fácil trabajar con fuerzas de dos dimensiones.
Un concepto relacionado con los problemas de este tipo de fuerzas son las condiciones de equilibrio, ya que a partir de estas condiciones se pueden plantear incógnitas y hallar las fuerzas desconocidas. Puedes practicar con ejercicios resueltos de este tema en el siguiente enlace:
Ejemplo de fuerzas coplanares
Vista la definición de fuerzas coplanares, vamos a ver un ejemplo de este tipo de fuerzas.
Por ejemplo, cuando empujamos un objeto por el suelo, el conjunto de fuerzas que actúan sobre él son coplanares.
Sobre el cuerpo actúan dos fuerzas verticales: el peso, que se debe a la gravedad de la Tierra, y la fuerza normal, que contrarresta la fuerza del peso. Por otra parte, actúa una única fuerza horizontal, que es la fuerza que se aplica al cuerpo para intentar moverlo.
Por lo tanto, como todas las fuerzas del sistema se pueden definir en un solo plano (el de la pantalla), se trata de tres fuerzas coplanares.
Un truco para identificar las fuerzas coplanares es si todas las fuerzas están contenidas dentro de la pantalla (o del papel), si ninguna fuerza va hacia afuera o hacia adentro de la pantalla, entonces son fuerzas coplanares.
Cabe destacar que cualquier sistema de fuerzas coplanares se puede simplificar y sustituir todas las fuerzas por una fuerza resultante. Puedes ver cómo se hace haciendo click aquí:
Fuerzas coplanares y no coplanares
La diferencia entre las fuerzas coplanares y las fuerzas no coplanares es que las fuerzas coplanares actúan en un mismo plano, en cambio, las fuerzas no coplanares actúan en diferentes planos.
Por lo tanto, para definir las fuerzas coplanares se necesitan vectores con solo dos coordenadas, pero para expresar fuerzas no coplanares son necesarios vectores con tres coordenadas. Porque las fuerzas no coplanares están definidas en el espacio.
Cuando se empieza a enseñar física, normalmente al principio solo se hacen problemas con fuerzas coplanares, ya que la dificultad aumenta notablemente con tres dimensiones. Así que si estás empezando seguramente todos los problemas que hagas serán de fuerzas coplanares.
Fuerzas coplanares y concurrentes
Dos fuerzas son coplanares y concurrentes cuando actúan en un mismo plano y, además, sus líneas de acción se cortan en un punto.
Una manera de identificar las fuerzas coplanares y concurrentes es ver que están en un mismo plano y no son paralelas. Si dos o más fuerzas vectoriales pertenecen a un mismo plano y no son paralelas, significa que sus prolongaciones se cortan en algún punto del plano, en consecuencia, son fuerzas coplanares y concurrentes.
Para ver ejemplos de este tipo de fuerzas haz click aquí:
Excelente explicación, muchas gracias y seguimos estudiando….
Saludos….
¡Gracias Eduardo! ¡Ánimo con el estudio!