एक मुक्त शरीर आरेख एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व है जो भौतिक विज्ञान की ताकतों को सरल तरीके से प्रस्तुत करने की अनुमति देता है गुरुत्वाकर्षण, तनाव, घर्षण आदि जैसे मुक्त पिंड पर दबाव डालते हैं, जो उन्हें समतल सदिशों में प्रदर्शित करते हैं कार्तीय।
मुक्त शरीर आरेख, के रूप में भी जाना जाता है बल आरेख, एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व है आमतौर पर भौतिकविदों और इंजीनियरों द्वारा उपयोग किया जाता है एक निश्चित शरीर पर लगाए गए बलों का प्रतिनिधित्व करने के लिए।
इस लेख में आप पाएंगे:
मुक्त शरीर आरेख क्या है और यह किसके लिए उपयोगी है?
ये मुक्त शरीर आरेख प्रतिनिधित्व करने के लिए कार्यान्वित एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व हैं भौतिकी के बल जो एक मुक्त पिंड या द्रव्यमान पर कुछ शर्तों के अधीन लागू होते हैं।
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फ्री बॉडी डायग्राम किसके लिए उपयोगी है? यह इंजीनियरिंग के क्षेत्र और भौतिकी के अध्ययन में उपयोगी है
इंफ्रास्ट्रक्चर पर कुछ बलों के प्रभाव की गणना करने के लिए इंजीनियरिंग में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। और उनके पतन को रोकते हैं, जिससे वे अधिक प्रतिरोधी बनते हैं।
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फ्री बॉडी डायग्राम कैसे तैयार किया जाता है?
फ्री बॉडी डायग्राम बनाने के लिए सबसे पहले यह जरूरी है एक रेखाचित्र बनाएं जो ग्राफिक रूप से बलों का प्रतिनिधित्व करता है जो किसी पिंड या द्रव्यमान पर आरोपित हो।
इस रेखाचित्र से, यह में किया जाता है कार्टेशियन विमान इनका एक चित्रमय प्रतिनिधित्व वेक्टर बल।
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प्रत्येक सदिश या रेखा जो समतल में खींची जाती है लगाए गए प्रत्येक बल की दिशा और परिमाण को दर्शाता है और विमान में केवल बल परिलक्षित होना चाहिए कि वास्तविक परिस्थितियों में एक शरीर के अधीन है, जैसे ड्रैग, गुरुत्वाकर्षण, घर्षण या अन्य।
इसके लिए, विश्लेषण करने में कोई समस्या होनी चाहिए, जो, ग्राफ में सरलीकृत मान्यताओं के तहत, इस समस्या को लागू किए गए बलों के प्रभाव के स्तर को देखकर और समझकर हल किया जा सकता है।
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आरेख स्केच उद्देश्यों के लिए जैसे टूल्स का इस्तेमाल कर सकते हैं माइक्रोसॉफ्ट ऑफिस पॉवरपॉइंट।
हालाँकि, व्यावसायिक उपयोग के लिए जहां विमान में प्रत्येक बल के परिमाण को निर्दिष्ट करना आवश्यक है सटीक माप दर्ज करना प्रत्येक वेक्टर का, इसका उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है उपकरण जैसेGeogebra.
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1. नि: शुल्क शारीरिक आरेख उदाहरण
यह एक मुक्त शरीर आरेख का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक सरल उदाहरण है जिसमें अनुभाग में (को) छवि में, एक रस्सी से लटका हुआ द्रव्यमान देखा जाता है।
दो बल निलंबन पर कार्य करते हैं।, उनमें से एक है भार द्वारा लगाया गया बल गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से शरीर से पृथ्वी के केंद्र तक, जिसे खंड में व्यक्त किया गया है (बी) जैसा fg और दूसरा दूसरा है बल, रस्सी में तनाव द्रव्यमान को गिरने से रोकने के लिए ऊपर की ओर लगाया गया टी3.
इसे कार्तीय तल में निरूपित करने के लिए, आपको बस इतना करना है उसी कोण और दिशा में रेखाएँ खींचें जिसमें प्रत्येक तनाव बल लगाया जाता है।
कोटि अक्ष पर एक सीधी रेखा खींची जाती है। 37° स्ट्रिंग के तनाव का प्रतिनिधित्व करने के लिए टी 1, जीवा की रेखा भुज अक्ष पर खींची जाती है टी 2 के कोण पर 53° और तीसरा तार तार के तनाव का प्रतिनिधित्व करने के लिए लंबवत नीचे की ओर खींचा जाता है टी3 द्रव्यमान के भार द्वारा लगाया गया।
2. नि: शुल्क शारीरिक आरेख उदाहरण
शरीर पर लगाए गए बलों का प्रतिनिधित्व करने के लिए, कभी-कभी विमान को घुमाना जरूरी होता है शरीर या द्रव्यमान के अधीन होने वाली स्थितियों का सही ढंग से प्रतिनिधित्व करने के लिए।
इस विशेष मामले में, यह है एक ढलान की स्थिति के तहत एक शरीर जिस बल के अधीन होता है, जैसा कि यह एक ढलान वाली सड़क पर जाने वाली कार हो सकती है।
जैसा कि ग्राफ में देखा जा सकता है भार द्वारा लगाया गया बलfgपृथ्वी के केंद्र की ओर हमेशा एक ही सीधा और लंबवत अभिविन्यास होगा, इस बात की परवाह किए बिना कि शरीर किस झुकाव की स्थिति में है।
के रूप में प्रकृति का बलएफएन, वह बल है जो सतह शरीर पर लगाती है जो उस पर टिकी होती है, चाहे वह एक झुके हुए ट्रैक पर कार हो, कार ले रही हो सतह के समान लंबवत आकार।
साथ ही इस मामले में है घर्षण बलffr, या संपर्क, जो ढलान और शरीर की सतह के बीच उत्पन्न होता है, लेकिन सामान्य बल के विपरीत, यह होगा गति के विपरीत और सतह के समानांतर.
3. नि: शुल्क शारीरिक आरेख उदाहरण
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक बनाने के लिए एक मुक्त शरीर आरेख का प्रतिनिधित्व जहां दो से अधिक निकाय हैं, वहां दो अलग-अलग ग्राफ बनाना आवश्यक है, प्रत्येक पर लगाए गए बलों का प्रतिनिधित्व करने के लिए।
जैसा की निचे इमेज में देखा जा सकता है, दो पिंड या बीम एक चरखी द्वारा निलंबित हैं, जिसमें एक नीचे जाता है तो दूसरा ऊपर जाता है और इसके विपरीत।
रस्सी द्वारा निलंबित प्रत्येक पिंड या बीम में दो बल होते हैं जो हैं तन्यता बल और वजन बल।
उसी तरह, यह प्रतिनिधित्व रेखाओं में परिलक्षित होता है (ए और बी), जिसमें तनाव और भार का बल अक्ष पर विपरीत दिशा में लगता है और, किया जा रहा है तनाव बल ए के रूप में प्रतिनिधित्व किया अक्ष में सकारात्मक वेक्टरऔर, और यह वजन की ताकत एक वेक्टर या रेखा के साथ प्रतिनिधित्व किया एक ही अक्ष पर नकारात्मक दिशाऔर।
4. नि: शुल्क शारीरिक आरेख उदाहरण
निम्नलिखित आरेख के चित्रमय प्रतिनिधित्व को दर्शाता है बहुत ही समान परिस्थितियों में दो शरीर अलग-अलग बलों के अधीन हैं. ऐसा करने के लिए, आइए निम्नलिखित ग्राफ देखें:
जैसा कि देखा जा सकता है, शरीर (को) च के अधीन हैघर्षण बल और सामान्य बल जब किसी सतह के संपर्क में होता है, तो यह भी इससे प्रभावित होता है तन्यता और वजन बल।
हालाँकि, शरीर के साथ ऐसी स्थिति नहीं होती है (बी) जिसमें केवल दो ही हस्तक्षेप करते हैं बल, तनाव और वजन का बल।
