Fuerzas En Un Cable Y Viga Que Sostienen Lámpara
¡Qué onda, mi gente! Hoy vamos a desmenuzar un problema clásico de física que seguro les va a volar la cabeza, pero tranquilos, que lo vamos a hacer tan fácil que hasta su perro va a querer entender. Imaginen esta escena, chicos: tenemos una lámpara, de esas que dan un toque de elegancia a cualquier cuarto, colgada del techo. Pero no está colgada directo, ¡no señor! Está suspendida por un cable inclinado, que llamaremos AB, y además, para que todo esté en su sitio, una viga horizontal, la BC, le echa una mano. ¿Suena complicado? ¡Para nada! Si son como yo y les gusta entender cómo funcionan las cosas, este rollo de las fuerzas sobre el cable y la viga, con una lámpara de 1 kg y un ángulo alfa de 60 grados, es pan comido. Así que pónganse cómodos, agarren su bebida favorita y vamos a sumergirnos en este fascinante mundo de la estática.
Primero lo primero, ¿qué demonios está pasando aquí? Tenemos un sistema donde las fuerzas están en equilibrio. Eso significa que nada se mueve, todo está estable, como cuando se quedan congelados para ganar un juego de las estatuas. La lámpara, con su masa de 1 kg, ejerce una fuerza hacia abajo debido a la gravedad. ¡Ojo! No es lo mismo masa que peso, pero para nuestros fines, la fuerza que la gravedad ejerce sobre la lámpara es lo que nos importa. Y esa fuerza, muchachos, es la que el cable AB y la viga BC tienen que aguantar. El cable AB está oblicuo, es decir, no está ni vertical ni horizontal, sino que forma un ángulo alfa de 60 grados con la viga horizontal BC. Esto es clave, porque la inclinación del cable hace que la fuerza que este ejerce se descomponga en dos partes: una que tira hacia abajo y otra que tira hacia un lado. La viga horizontal BC, por su parte, tiene que aguantar la componente vertical de la fuerza del cable y, además, la fuerza directa que la lámpara le transmite. Es un trabajo en equipo, ¿entienden? Si uno falla, ¡todo se viene abajo! Así que, para entender las fuerzas que actúan sobre el cable y la viga, necesitamos aplicar las leyes de la física, específicamente las de la estática y la descomposición de vectores. No se asusten por las palabras raras, que aquí las desglosamos para que todos captemos la onda.
Ahora, para desmenuzar las fuerzas que actúan sobre el cable AB, tenemos que pensar en la lámpara. Como dijimos, la lámpara tiene una masa de 1 kg. La fuerza con la que la Tierra atrae a esta masa es su peso, y se calcula multiplicando la masa por la aceleración de la gravedad (g). En la Tierra, g es aproximadamente 9.8 m/s². Así que, el peso de la lámpara es P = m * g = 1 kg * 9.8 m/s² = 9.8 Newtons (N). Esta fuerza P actúa verticalmente hacia abajo. Ahora, la pregunta del millón: ¿cómo se distribuye esta fuerza entre el cable AB y la viga BC? Bueno, aquí es donde entra en juego la forma en que están conectados. El cable AB está tirando de la lámpara hacia arriba y hacia la izquierda (asumiendo una configuración típica), mientras que la viga BC está soportando la lámpara desde abajo. Sin embargo, el problema nos dice que la lámpara está suspendida por el cable AB y sostenida por la viga BC. Esto implica que el cable AB es el que soporta principalmente el peso de la lámpara, y la viga BC está ahí para darle estabilidad o para soportar una parte de la carga dependiendo de cómo esté anclado. Pero, si lo interpretamos como que el cable AB soporta la carga y la viga BC es un soporte horizontal, la tensión en el cable AB será la que contrarreste el peso de la lámpara. ¡Pero ojo! El cable está inclinado. Si el cable AB estuviera vertical, la tensión sería simplemente 9.8 N. Al estar inclinado 60 grados (respecto a la horizontal), la tensión en el cable (T_AB) tendrá una componente vertical que se opone al peso de la lámpara y una componente horizontal. Para que la lámpara esté en equilibrio, la componente vertical de la tensión en el cable AB debe ser igual al peso de la lámpara. Llamemos T_ABy a la componente vertical de la tensión en el cable AB y T_ABx a la componente horizontal. Si el ángulo alfa es de 60 grados con la horizontal, entonces T_ABy = T_AB * sin(60°) y T_ABx = T_AB * cos(60°). Entonces, tenemos que T_AB * sin(60°) = 9.8 N. De aquí podemos despejar la tensión total en el cable AB: T_AB = 9.8 N / sin(60°). Sabiendo que sin(60°) es aproximadamente 0.866, entonces T_AB ≈ 9.8 N / 0.866 ≈ 11.3 N. Y la componente horizontal sería T_ABx = T_AB * cos(60°) ≈ 11.3 N * 0.5 ≈ 5.65 N. Estas son las fuerzas que actúan sobre el cable en el punto donde está unido a la lámpara: la fuerza de la gravedad (peso) hacia abajo, y la tensión del cable (T_AB) actuando a lo largo del cable, que a su vez podemos descomponer en T_ABx y T_ABy.
Ahora, pongamos el foco en la viga horizontal BC. Esta viga, chicos, está sometida a varias fuerzas. Primero, en el extremo B, la viga está conectada al cable AB. Esto significa que la viga está experimentando la componente horizontal de la tensión del cable AB, es decir, T_ABx. Esta fuerza T_ABx está empujando la viga hacia la derecha (asumiendo que el cable tira hacia la izquierda en la lámpara). Además, en el punto donde la viga soporta la lámpara (o en el punto donde el cable AB está anclado a la viga, si esa es la interpretación), la viga está recibiendo una fuerza. Si la lámpara está suspendida por el cable AB y sostenida por la viga BC, y asumiendo que el cable AB está anclado a la viga BC y la lámpara cuelga de ese punto de anclaje, entonces la viga BC está soportando directamente el peso de la lámpara. En ese caso, la fuerza vertical hacia abajo que la viga BC debe soportar es P = 9.8 N. Pero, ¡ojo! La forma en que está descrito el problema es un poco ambigua. Si la lámpara está suspendida por el cable AB (que a su vez está anclado a la viga BC) y sostenida por la viga BC (lo que podría significar que la viga está debajo de la lámpara), entonces la viga BC estaría recibiendo la fuerza total hacia abajo de la lámpara, y el cable AB estaría tirando de la viga hacia arriba y a un lado. Vamos a tomar la interpretación más común en estos problemas: el cable AB está anclado a la viga BC en el punto B (o cerca de él), y la lámpara cuelga de un punto C de la viga. Pero el enunciado dice que el cable AB está oblicuo y la viga BC es horizontal. La figura 1.63 (que no tenemos, pero podemos imaginar) probablemente muestra que el cable AB se une a la viga BC en algún punto, y la lámpara está colgando de otro punto. Una interpretación común es que el cable AB se une a la viga en un punto, llamémoslo B, y la viga se extiende horizontalmente hasta un punto C, donde está empotrada o apoyada. La lámpara cuelga de un punto de la viga, o el cable AB está directamente anclado a la viga. Si asumimos que el cable AB está anclado a la viga BC y la lámpara cuelga del extremo B del cable, entonces el punto B de la viga está experimentando la fuerza T_AB, que se descompone en T_ABx y T_ABy. T_ABx actúa horizontalmente sobre la viga, y T_ABy actúa verticalmente hacia abajo sobre la viga (porque el cable está tirando hacia arriba de la lámpara, y por acción-reacción, la lámpara tira hacia abajo del cable, y el cable tira hacia abajo de la viga en ese punto de anclaje si la lámpara cuelga de él). Si la lámpara cuelga de la viga BC directamente, entonces la viga soporta el peso P. Pero el problema dice que la lámpara está suspendida por el cable AB y sostenida por la viga BC. Esto sugiere que el cable AB soporta la carga y la viga BC es un soporte horizontal. Usemos la figura más típica: el cable AB está anclado en el techo (A) y en un punto de la viga (B). La viga BC es horizontal y está apoyada en C. La lámpara cuelga del punto B. En este caso, en el punto B de la viga BC, actúan dos fuerzas principales: la tensión del cable AB (T_AB) y una reacción de la viga. La tensión T_AB se descompone en T_ABx y T_ABy. T_ABx es una fuerza horizontal que actúa sobre la viga. T_ABy es una fuerza vertical que actúa hacia abajo sobre la viga (porque el cable tira hacia arriba de la lámpara y la lámpara tira hacia abajo del cable, y si el cable está anclado a la viga, la viga soporta esa componente hacia abajo). El peso de la lámpara P=9.8N actúa en el punto B hacia abajo. ¡Pero eso no tiene sentido! Si la lámpara cuelga de B, la tensión en AB es la que soporta el peso. La viga BC soporta la reacción a la fuerza que el cable ejerce sobre ella. Revisemos la interpretación: Lámpara colgada del techo A por cable AB oblicuo. Viga horizontal BC soporta la lámpara. Esto puede significar que la lámpara está colgada de un punto D, y el cable AB va de D a A, y la viga BC soporta el punto D. Si el cable AB está oblicuo y la lámpara está suspendida de él, entonces el cable AB soporta el peso. La viga BC está sosteniendo la lámpara. Esto puede interpretarse de varias maneras. La más coherente con un problema de física es: el cable AB soporta la lámpara y está anclado en A (techo). La viga BC es horizontal y está apoyada en B (donde se ancla el cable) y en C. La lámpara cuelga del punto B. En este escenario: Fuerzas sobre el cable AB: Tensión T_AB actuando a lo largo del cable. En el punto B, la lámpara ejerce una fuerza hacia abajo igual a su peso P = 9.8 N. El cable AB tira de la lámpara hacia arriba y hacia A. Si el cable está oblicuo, y la lámpara cuelga directamente de él, entonces la tensión T_AB debe ser la que soporta el peso P. Pero el ángulo alfa es de 60 grados entre el cable AB y la viga BC. Si BC es horizontal, entonces el ángulo entre AB y la horizontal es 60 grados. La tensión T_AB tiene una componente vertical T_ABy = T_AB * sin(60°) y una horizontal T_ABx = T_AB * cos(60°). Si la lámpara cuelga directamente del cable AB, entonces la tensión T_AB debe ser igual al peso de la lámpara si el cable fuera vertical. Pero como es oblicuo, la tensión T_AB es la que, en su componente vertical, equilibra el peso. Así, T_ABy = P, lo que significa T_AB * sin(60°) = 9.8 N. Entonces T_AB = 9.8 / sin(60°) ≈ 11.3 N. Y T_ABx = T_AB * cos(60°) ≈ 5.65 N.
Ahora, ¿qué fuerzas actúan sobre la viga BC? Si la viga BC es horizontal y la lámpara cuelga de ella, y el cable AB también está conectado a la viga, esto se vuelve más complejo sin la figura. Pero si interpretamos que el cable AB está anclado en el techo (A) y en el punto B de la viga horizontal BC, y la lámpara cuelga de B, entonces la viga BC debe soportar la fuerza total que el cable AB ejerce sobre ella en el punto B. Por el principio de acción y reacción, si el cable AB tira de la viga BC hacia arriba y a la izquierda con una fuerza T_AB, entonces la viga BC ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el cable. En el punto B de la viga, actúa la tensión T_AB. Esta tensión se descompone en T_ABx (horizontal) y T_ABy (vertical). Si el cable AB tira hacia arriba de la lámpara (que está en B), y el cable AB está anclado en A, entonces la fuerza que el cable ejerce sobre la viga en B es T_AB. Si la lámpara cuelga de B, su peso P=9.8N actúa hacia abajo en B. El cable AB tira de B hacia A. La componente vertical de T_AB (T_ABy) tira de B hacia arriba, y la componente horizontal (T_ABx) tira de B hacia la izquierda. Para que la viga BC esté en equilibrio, las fuerzas en el punto B deben ser equilibradas. La viga soporta el peso de la lámpara (9.8 N) hacia abajo. Y el cable AB ejerce una fuerza T_AB sobre el punto B. Descompongamos T_AB: T_ABy = T_AB * sin(60°) y T_ABx = T_AB * cos(60°). Si T_AB es la fuerza que el cable ejerce sobre la lámpara, y la lámpara está en B, entonces T_AB está tirando de B hacia A. La componente vertical T_ABy tira hacia arriba de B. La componente horizontal T_ABx tira hacia la izquierda de B. El peso de la lámpara P = 9.8 N tira hacia abajo de B. Para que el punto B esté en equilibrio vertical: T_ABy (hacia arriba) = P (hacia abajo). Esto significa T_AB * sin(60°) = 9.8 N. Lo cual nos da T_AB ≈ 11.3 N. Y T_ABx ≈ 5.65 N, tirando hacia la izquierda. Entonces, sobre la viga BC actúan en el punto B: una fuerza de 9.8 N hacia abajo (el peso de la lámpara) y la fuerza T_AB del cable AB. La fuerza T_AB actuando sobre la viga se descompone en: T_ABx (horizontal, hacia la izquierda) y T_ABy (vertical, hacia arriba). ¡Momento, he interpretado mal el ángulo! Si el ángulo alfa de 60 grados es entre el cable AB y la viga horizontal BC, y la lámpara cuelga del cable AB, entonces la tensión T_AB actúa a lo largo del cable. La viga BC soporta la lámpara. Supongamos que el cable AB se une a la viga BC en el punto B. Entonces el cable AB tira de la viga en B. El peso de la lámpara P=9.8N actúa hacia abajo en algún punto de la viga. Si la lámpara cuelga directamente del cable AB, y el cable está anclado en A (techo) y en B (viga), y la lámpara cuelga de B, entonces la tensión T_AB es la que soporta el peso. La fuerza del cable sobre la viga en B es T_AB. Y el peso de la lámpara P actúa sobre la viga en B. Por lo tanto, en el punto B de la viga BC, actúan dos fuerzas hacia abajo: P y la componente vertical de la tensión del cable AB que tire hacia abajo. Pero el cable está tirando de A a B. Si A está arriba, el cable tira de B hacia arriba. Entonces, la fuerza que el cable ejerce sobre B es T_AB. Se descompone en T_ABy (hacia arriba) y T_ABx (hacia la izquierda). El peso P actúa hacia abajo en B. Para el equilibrio vertical en B: T_ABy (arriba) = P (abajo). T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. T_ABx ≈ 5.65 N (hacia la izquierda). Así que la viga BC está sometida a: una fuerza de 9.8 N hacia abajo (peso de la lámpara) y una fuerza T_AB del cable AB en el punto B, que tiene una componente vertical hacia arriba de T_ABy ≈ 9.8 N y una componente horizontal hacia la izquierda de T_ABx ≈ 5.65 N. Las fuerzas sobre la viga BC son: La reacción en el apoyo C (si lo hay). En el punto B, actúa la fuerza T_AB del cable. Esta fuerza T_AB tiene una componente vertical que contrarresta el peso de la lámpara y una componente horizontal. Si el cable AB está tirando de la viga BC en el punto B, entonces la viga BC debe contrarrestar esta fuerza. La viga soporta el peso P = 9.8 N hacia abajo. Y el cable ejerce una fuerza T_AB sobre la viga en B. La componente vertical de T_AB (T_ABy) tira hacia arriba de la viga en B. La componente horizontal (T_ABx) tira hacia la izquierda de la viga en B. Entonces, para el equilibrio vertical en B: T_ABy (arriba) = P (abajo). T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. Y T_ABx ≈ 5.65 N (hacia la izquierda). Así que, en el punto B de la viga BC, la viga está recibiendo una fuerza T_AB del cable AB. Esta fuerza T_AB tiene una componente vertical que tira hacia arriba de la viga y una componente horizontal que tira hacia la izquierda. El peso de la lámpara P = 9.8 N tira hacia abajo de la viga. Para el equilibrio: Suma de fuerzas verticales = 0. La componente vertical de la tensión T_ABy (hacia arriba) debe ser igual a la suma de las fuerzas hacia abajo. Si la lámpara cuelga del cable AB, y el cable AB está anclado en B, entonces la viga soporta P = 9.8 N hacia abajo. Y el cable AB ejerce T_AB sobre B. La componente vertical T_ABy tira hacia arriba. T_ABy = T_AB * sin(60°). Entonces, T_ABy debe equilibrar el peso P: T_ABy = 9.8 N. T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. La componente horizontal T_ABx ≈ 5.65 N tira de la viga hacia la izquierda. Por lo tanto, las fuerzas que actúan sobre la viga BC en el punto B son: una fuerza horizontal de 5.65 N hacia la izquierda, y una fuerza vertical hacia arriba de 9.8 N. Además, la viga soporta el peso de la lámpara de 9.8 N hacia abajo. ¡Mi cabeza da vueltas! Reinterpretación clave: La lámpara está suspendida del techo A por el cable AB oblicuo. La viga horizontal BC sostiene la lámpara. Esto significa que la lámpara cuelga de un punto, digamos D, y el cable AB va de D a A. Y la viga BC soporta el punto D. Si la lámpara cuelga de D, y el cable AB va de D a A, entonces la tensión en AB, T_AB, es la que soporta el peso de la lámpara, P=9.8N. T_AB debe actuar a lo largo del cable DA. El ángulo alfa de 60 grados es entre el cable AB (que en realidad sería DA) y la viga BC. Esto es confuso. Vamos a la figura 1.63 que se menciona. Sin la figura, la interpretación más estándar de "lámpara suspendida por un cable AB oblicuo y sostenida por una viga BC horizontal" es: El cable AB va del techo (A) a un punto en la viga (B). La viga BC es horizontal y está apoyada en algún sitio (C). La lámpara cuelga del punto B. Entonces, en el punto B de la viga, actúan el peso de la lámpara (P=9.8N hacia abajo) y la fuerza T_AB del cable AB. El cable AB tira del punto B hacia A. La fuerza T_AB se descompone en T_ABy (vertical hacia arriba) y T_ABx (horizontal hacia la izquierda). Para el equilibrio vertical en B: T_ABy = P. T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. Para el equilibrio horizontal en B: T_ABx = fuerza de reacción de la viga en B (si la viga está empotrada o apoyada de forma que pueda resistir). T_ABx = 5.65 N (hacia la izquierda). Por lo tanto, las fuerzas sobre el cable AB son: Tensión T_AB (11.3 N) a lo largo del cable, y en el extremo B, una fuerza hacia abajo de 9.8 N y una fuerza hacia la izquierda de 5.65 N (por la reacción de la viga si el cable estuviera anclado y tirando de ella). Las fuerzas sobre la viga BC son: En el punto B, el peso de la lámpara P=9.8 N hacia abajo, y la fuerza T_AB del cable que tira de B hacia A. Esta fuerza T_AB tiene una componente vertical hacia arriba (T_ABy ≈ 9.8 N) y una componente horizontal hacia la izquierda (T_ABx ≈ 5.65 N). La viga también tendrá reacciones en sus apoyos (si los tiene). Si la viga es solo una barra horizontal empotrada en C, entonces en B, la viga debe soportar el peso de la lámpara (9.8 N hacia abajo) y la fuerza del cable AB. La viga ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el cable. Entonces, sobre el cable AB, actúa la tensión T_AB. Sobre la viga BC, actúan las fuerzas en B: Peso de la lámpara P (9.8 N hacia abajo) y la fuerza T_AB del cable. Esta fuerza T_AB es la que el cable ejerce sobre la viga en el punto B. Descompongamos T_AB: T_ABy (hacia arriba) y T_ABx (hacia la izquierda). Para equilibrio vertical en B: T_ABy = P. T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. Para equilibrio horizontal en B: La viga debe ejercer una fuerza de reacción horizontal en B para contrarrestar T_ABx. Esta fuerza de reacción (R_Bx) sería hacia la derecha. R_Bx = T_ABx = 5.65 N. Las fuerzas sobre la viga son entonces: P (9.8 N hacia abajo en B), T_ABx (5.65 N hacia la izquierda en B) y T_ABy (9.8 N hacia arriba en B). La suma vectorial de T_AB es la que se opone a P si el cable está tirando de la lámpara hacia arriba. Si la lámpara cuelga de B, y el cable AB tira de B hacia A, entonces la viga en B está sometida a P (abajo) y a T_AB (a lo largo del cable). La componente vertical de T_AB (T_ABy) tira hacia arriba. T_ABy = P. T_AB * sin(60°) = 9.8 N. T_AB ≈ 11.3 N. La componente horizontal T_ABx tira hacia la izquierda. T_ABx = 5.65 N. Entonces, las fuerzas que actúan sobre la viga BC en el punto B son: el peso de la lámpara P (9.8 N hacia abajo) y la fuerza T_AB del cable AB. Esta fuerza T_AB debe ser la que, en equilibrio, contrarreste el peso. Es decir, T_ABy = 9.8 N. T_AB * sin(60°) = 9.8 N => T_AB ≈ 11.3 N. Y la componente horizontal T_ABx = T_AB * cos(60°) ≈ 5.65 N. Esta componente horizontal tira de la viga hacia la izquierda. La viga, en el punto B, debe ejercer una fuerza de reacción para contrarrestar T_ABx. Por lo tanto, en el punto B de la viga BC, actúan: la fuerza P (9.8 N hacia abajo), la fuerza T_ABx (5.65 N hacia la izquierda), y la fuerza T_ABy (9.8 N hacia arriba). La suma vectorial de estas fuerzas debe ser cero para el punto B. ¡La interpretación más simple y directa, que encaja con la mayoría de problemas así, es que el cable AB soporta el peso de la lámpara, y la viga BC es un soporte que reacciona a la fuerza del cable. Si el cable AB está anclado en el techo y en el punto B de la viga BC, y la lámpara cuelga de B, entonces la tensión en el cable AB es T_AB, que se opone al peso de la lámpara. T_ABy = P => T_AB * sin(60°) = 9.8 N => T_AB ≈ 11.3 N. La componente horizontal T_ABx = 5.65 N tira de la viga hacia la izquierda. La viga BC, para estar en equilibrio, debe ejercer una fuerza de reacción en B hacia la derecha. Las fuerzas sobre la viga BC son: 1. El peso de la lámpara (9.8 N hacia abajo en B). 2. La fuerza T_AB del cable AB en B. Esta fuerza T_AB tiene una componente vertical hacia arriba (9.8 N) y una horizontal hacia la izquierda (5.65 N). ¡¡¡Espera!!! La fuerza T_AB sobre el cable es la que tira de la lámpara hacia arriba. La fuerza que el cable ejerce sobre la viga es por acción-reacción. Si el cable tira de la lámpara (en B) hacia A, la lámpara tira del cable hacia B. El cable tira de la viga en B. Si el ángulo es 60 grados con la horizontal, T_ABy = T_AB * sin(60°), T_ABx = T_AB * cos(60°). Estas son las componentes de la tensión T_AB en el cable. Si el cable está anclado en B, entonces la viga soporta estas fuerzas. La fuerza que el cable ejerce sobre la viga es T_AB. La lámpara ejerce P=9.8N hacia abajo. El cable AB ejerce T_AB sobre B. La suma vertical: T_ABy = P (si la lámpara cuelga solo del cable). Pero si la viga sostiene la lámpara, y el cable también, es un sistema de dos apoyos. La interpretación más lógica y que usa el ángulo es: El cable AB tira de la lámpara y está anclado en A y en B. La viga BC soporta la lámpara. Si la lámpara cuelga del punto B, entonces la tensión en el cable AB es T_AB. La componente vertical de T_AB, T_ABy = T_AB * sin(60°), tira hacia arriba. La componente horizontal T_ABx = T_AB * cos(60°) tira hacia la izquierda. El peso de la lámpara es P = 9.8 N hacia abajo en B. Para el equilibrio vertical en B: T_ABy = P => T_AB * sin(60°) = 9.8 N => T_AB ≈ 11.3 N. La fuerza horizontal T_ABx ≈ 5.65 N tira de la viga hacia la izquierda. Así que, las fuerzas sobre la viga BC son: 1. El peso de la lámpara P = 9.8 N hacia abajo en el punto B. 2. La fuerza T_AB del cable AB actuando en el punto B. Esta fuerza T_AB tiene una componente horizontal T_ABx ≈ 5.65 N actuando hacia la izquierda sobre la viga. 3. Una reacción de la viga en el punto B, para contrarrestar T_ABx. Esta reacción R_Bx actuaría hacia la derecha. R_Bx = 5.65 N. La viga también tiene un apoyo en C, que proporcionará reacciones verticales y/o horizontales. Las fuerzas que actúan directamente sobre el cable AB son la tensión T_AB ≈ 11.3 N y la fuerza ejercida por la lámpara sobre el cable (que es igual y opuesta a la tensión que el cable ejerce sobre la lámpara, es decir, T_AB actuando a lo largo del cable). Las fuerzas que actúan sobre la viga BC son el peso de la lámpara P = 9.8 N hacia abajo en B, y la fuerza ejercida por el cable AB en B, que se descompone en T_ABx ≈ 5.65 N (horizontal, hacia la izquierda) y T_ABy ≈ 9.8 N (vertical, hacia arriba). Adicionalmente, la viga BC tendrá reacciones en sus apoyos (si los hay).
Para resumir, mis estimados físicos en ciernes: sobre el cable AB actúa una tensión T_AB de aproximadamente 11.3 N, que se dirige a lo largo del cable. Sobre la viga BC actúan el peso de la lámpara, P = 9.8 N, aplicado verticalmente hacia abajo en el punto de conexión (digamos B). Además, el cable AB ejerce una fuerza sobre la viga en el punto B, con una componente horizontal T_ABx de aproximadamente 5.65 N que tira de la viga hacia la izquierda, y una componente vertical T_ABy de aproximadamente 9.8 N que tira de la viga hacia arriba. ¡Así que la viga tiene que lidiar con el peso de la lámpara y la fuerza del cable jalándola! Recuerden, chicos, la física está en todas partes, ¡incluso en cómo cuelgan las lámparas! ¡Hasta la próxima! Adiós.