Диаграмма свободного тела — это графическое представление, которое позволяет простым способом представить физические силы, действующие на воздействовать на свободное тело, например гравитацию, натяжение, трение и т. д., представляя их в виде плоских векторов картезианский.
Диаграмма свободного тела, также известная как диаграмма сил, представляет собой графическое представление обычно используется физиками и инженерами для представления сил, действующих на определенное тело.
В этой статье вы найдете:
Что такое диаграмма свободного тела и для чего она полезна?
Эти диаграммы свободного тела представляют собой графическое представление, реализованное для представления силы физики, действующие на свободное тело или массу при определенных условиях.
Объявления
Для чего полезна диаграмма свободного тела?
Он широко используется в технике для расчета влияния определенных сил на инфраструктуру. и предотвращают их разрушение, делая их более устойчивыми.
Объявления
Как рисуется диаграмма свободного тела?
Чтобы нарисовать схему свободного тела, сначала необходимо нарисуйте эскиз, который графически представляет силы воздействующие на тело или массу.
Из этого эскиза выполняется в декартова плоскость графическое представление этих Векторные силы.
Объявления
Каждый вектор или линия, нарисованная на плоскости отражает направление и величину каждой приложенной силы и только силы должны отражаться в плоскости которому в реальных условиях подвергается тело, такие как сопротивление, гравитация, трение или другие.
Для этого, должна быть проблема для анализа, что при упрощенных предположениях на графике эту задачу можно решить, наблюдая и понимая уровень аффектации прилагаемых сил.
Объявления
Для эскиза схемы вы можете использовать такие инструменты, как Microsoft Office PowerPoint.
Однако, для профессионального использования где требуется указать величину каждой силы в плоскости ввод точных измерений каждого вектора рекомендуется использовать такие инструменты, какгеогебра.
Объявления
1. Пример бесплатной диаграммы тела
Это простой пример для представления диаграммы свободного тела, в которой в разделе (к) На изображении наблюдается масса, подвешенная на веревке.
На подвес действуют две силы., один из них является сила, действующая на вес от тела к центру земли под действием силы тяжести, что выражается в сечении (б) как фг а другой это другой сила, натяжение каната направленное вверх, чтобы предотвратить падение массы, выраженное как Т3.
Чтобы представить это в декартовой плоскости, все, что вам нужно сделать, это Нарисуйте линии под тем же углом и направлением, в котором действует каждая сила натяжения.
На оси ординат проведена прямая линия. 37° для представления натяжения струны Т1, линия хорды проведена по оси абсцисс Т2 под углом 53° а третья струна тянется вертикально вниз, чтобы представить натяжение струны. Т3 под действием веса массы.
2. Пример бесплатной диаграммы тела
Для представления сил, действующих на тело, иногда надо повернуть самолет чтобы правильно представить условия, которым подвергается тело или масса.
В данном конкретном случае это силы, которым подвергается тело в условиях наклона, так как это может быть машина, идущая по наклонной улице.
Как видно на графике, сила, действующая на весфгк центру земли всегда будет иметь одну и ту же прямую и вертикальную ориентацию, независимо от условий наклона, которым подвергается тело.
Относительно сила природыФН, это сила, с которой поверхность действует на тело, которое на ней покоится, будь то автомобиль на наклонной дорожке, автомобиль, идущий по той же перпендикулярной формы к поверхности.
Также в этом случае есть сила тренияffr, или контакт, который создается между поверхностью склона и телом, но в отличие от обычной силы, это будет противоположно движению и параллельно поверхности.
3. Пример бесплатной диаграммы тела
Следует отметить, что для составления представление диаграммы свободного тела, где есть более двух тел, необходимо сделать два отдельных графика, чтобы представить силы, действующие на каждый из них.
Как видно на следующем изображении, два тела или балки подвешены на шкиве, в котором по мере того, как один идет вниз, другой идет вверх, и наоборот.
В каждом из тел или балок, подвешенных на веревке, действуют две силы, являющиеся сила растяжения и сила веса.
Точно так же это представление отражено в строках (а и б), в котором сила натяжения и веса действуют в противоположных направлениях на оси И, будучи сила натяжения представлен как положительный вектор по осиИ, и сила веса представлен вектором или линией с отрицательное направление на той же осиИ.
4. Пример бесплатной диаграммы тела
На следующей диаграмме показано графическое представление два тела, на которые действуют разные силы в очень похожих ситуациях. Для этого обратимся к следующему графику:
Как видно, тело (к) подлежит fсилы трения и нормальные силы при контакте с поверхностью на него также воздействует силы растяжения и веса.
Однако с телом такого не происходит. (б) в котором участвуют только двое сил, натяжения и силы тяжести.
