Se denomina sistema físico al conjunto de cuerpos articulados, o partículas interactuantes, que se desea analizar y es elegido de manera arbitraria. Sobre cada una de las partículas del sistema actúan fuerzas que pueden clasificarse en: fuerzas externas y fuerzas internas al sistema.
Se dice que una fuerza es externa al sistema si dicha fuerza es el resultado de la interacción de una partícula del sistema con otra que se encuentra fuera de él. Estas fuerzas son las responsables del comportamiento externo del sistema.
Se dice que una fuerza es interna al sistema si dicha fuerza es el resultado de la interacción de una partícula del sistema con otra partícula que se encuentra dentro de él. Estas fuerzas son las que determinan el grado de rigidez o cohesión de un determinado cuerpo o sistema y no influyen en el comportamiento externo del sistema.
A manera de ejemplo consideremos por un momento que solo existen tres partículas en el universo y que cada una de ellas interactúa con las otras dos. Sobre cada una solo actúan dos fuerzas que pueden ser atractivas o repulsivas.
Si tomamos como sistema físico al sistema formado por las partículas A, B y C (sistema A + B + C), las fuerzas F1, F2 y F3 serán por definición fuerzas internas al sistema. En cambio, si tomamos como sistema físico al sistema formado por las partículas A y B (sistema A + B), solo la fuerza F1 será interna al sistema; las fuerzas F2 y F3 serán externas al sistema.
Ejemplo 1
Si los bloques P y Q son de 50 y 70 Newton respectivamente, determinar en cuanto se diferencian los valores de las tensiones de las cuerdas horizontales A y B, (q = 30o).
SOLUCIÓN
La manea más apropiada de resolver este problema es considerar el sistema físico formado por las tres cuerdas que forman un triángulo rectángulo. Al analizar este sistema físico no consideramos la tensión de ninguna de estas tres cuerdas porque son fuerzas internas al sistema.
Para resolver el triángulo de fuerzas construidos debemos relacionarlo con el triángulo notable de 37° y 53°. Comparando estos dos triángulos rectangulos deducimos k = 30 (debido a que 4k = 120) y por lo tanto:
TA - TB = 3 k
TA - TB = 90 N