▷ 4 tasuta kehadiagrammi näidet

Vaba keha diagramm on graafiline esitus, mis võimaldab lihtsal viisil kujutada füüsikalisi jõude avaldavad vabale kehale, näiteks gravitatsiooni, pinget, hõõrdumist jne, esindades neid tasapinnalistes vektorites Descartes.

Vaba keha diagramm, tuntud ka kui jõudude diagramm, on graafiline esitus mida tavaliselt kasutavad füüsikud ja insenerid et kujutada teatud kehale mõjuvaid jõude.

Mis on tasuta keha diagramm ja milleks see kasulik on?

Need tasuta kehadiagrammid on graafiline esitus, mis on rakendatud esindama füüsikalised jõud, mis teatud tingimustel mõjuvad vabale kehale või massile.

 Milleks on tasuta kehadiagramm kasulik? See on kasulik inseneriteaduste ja füüsika õppes jõudude poolt avaldatava mõju kindlaksmääramiseks ja täpsustamiseksnagu kaal, gravitatsioon, pinge, hõõrduminemuu hulgas allutades keha teatud tingimustele.

Seda kasutatakse laialdaselt inseneritöös, et arvutada teatud jõudude mõju infrastruktuurile. ja vältida nende kokkuvarisemist, muutes need vastupidavamaks.

Kuidas koostatakse vaba keha diagramm?

Vaba keha diagrammi joonistamiseks on see kõigepealt vajalik joonistage eskiis, mis kujutab graafiliselt jõude mis mõjuvad kehale või massile.

Sellest visandist on see läbi viidud Descartes'i lennuk nende graafiline esitus Vektori jõud.

Iga tasapinnale tõmmatud vektor või joon peegeldab iga rakendatava jõu suunda ja suurust ning tasapinnal peavad peegelduma ainult jõud mis reaalsetes oludes allub kehale, nagu takistus, gravitatsioon, hõõrdumine või muud.

selle eest, peab olema probleem, mida analüüsida, mida graafiku lihtsustatud eelduste kohaselt saab selle probleemi lahendada rakendatavate jõudude mõjutaseme jälgimisel ja mõistmisel.

Diagrammi visandamise eesmärgil saate kasutada selliseid tööriistu nagu Microsoft Office PowerPoint.

Kuid, professionaalseks kasutamiseks kus on vaja täpsustada iga tasapinna jõu suurus täpsete mõõtude sisestamine iga vektori kohta, on soovitatav kasutada tööriistad nagugeogebra.

1. Tasuta kehadiagrammi näide

See on lihtne näide vaba keha diagrammi esitamiseks, milles jaotises (kulle) Pildil on näha trossi külge riputatud massi.

Vedrustusele mõjuvad kaks jõudu., üks neist on jõud, mida avaldab kaal kehast maa keskpunkti gravitatsiooni mõjul, mis väljendub lõikes (b) nagu fg ja teine ​​on teine jõud, trossi pinge avaldatakse ülespoole, et vältida massi langemist väljendatuna T3.

Selle esitamiseks Descartes'i tasapinnal piisab, kui teha Tõmmake jooned sama nurga ja suunas, milles iga tõmbejõud avaldub.

Ordinaatteljel tõmmatakse sirgjoon. 37° stringi pinge tähistamiseks T1, akordi joon tõmmatakse abstsissteljele T2 nurga all 53° ja kolmas string on tõmmatud vertikaalselt allapoole, et näidata nööri pinget T3 avaldab massi kaal.

2. Tasuta kehadiagrammi näide

Et kujutada kehale mõjuvaid jõude, mõnikord on vaja lennukit pöörata et õigesti kujutada keha või massi tingimusi.

Antud juhul on see nii jõud, millele keha kalde tingimustes mõjub, nagu see võib olla kallakust tänavast üles sõitev auto.

Nagu graafikult näha, jõud, mida avaldab kaalfgMaa keskpunkti suunas on alati sama sirge ja vertikaalne orientatsioon, olenemata keha kallutamise tingimustest.

Mis puutub loodusjõudFN, on jõud, mida pind avaldab sellele toetuvale kerele, olenemata sellest, kas tegemist on kaldtee autoga, auto võtab sama pinnaga risti kuju.

Ka sel juhul on olemas hõõrdejõudffr, ehk kontakt, mis tekib nõlva pinna ja keha vahel, kuid erinevalt tavalisest jõust tekitab see liikumisele vastupidine ja pinnaga paralleelne.

3. Tasuta kehadiagrammi näide

Tuleb märkida, et teha a vaba keha diagrammi esitus, kus kehasid on rohkem kui kaks, on vaja teha kaks eraldi graafikut, et kujutada igaühele mõjuvaid jõude.

Nagu on näha järgmisel pildil, kaks korpust või tala riputatakse rihmarattaga, kus ühe laskudes tõuseb teine ​​üles ja vastupidi.

Igas köie külge riputatud kehas või talas on kaks jõudu, mis on tõmbejõud ja raskusjõud.

Samamoodi kajastub see esitus joontel (a ja b), mille puhul tõmbejõud ja raskus mõjuvad teljele vastupidises suunas JA, olles pinge jõud esindatud kui a positiivne vektor teljelJA, ja kaalu tugevus kujutatud vektori või joonega negatiivne suund samal teljelJA.

4. Tasuta kehadiagrammi näide

Järgmine diagramm näitab graafilist esitust kaks keha, mis on väga sarnastes olukordades allutatud erinevatele jõududele. Selleks vaatame järgmist graafikut:

Nagu näha, keha (kulle) allub fhõõrdejõud ja normaaljõud pinnaga kokkupuutel mõjutab see samuti tõmbe- ja raskusjõud.

Kehaga sama olukorda aga ei teki (b) millesse sekkuvad vaid kaks jõud, pinge ja raskusjõud.