O diagramă cu corp liber este o reprezentare vizuală a unui obiect și a tuturor forțelor externe care acționează asupra acestuia, deci pentru a desena unul va trebui să aveți aceste informații calculate
Acestea sunt foarte importante pentru lucrul în inginerie sau rezolvarea problemelor fizice, deoarece desenarea acestora vă ajută să înțelegeți ce se întâmplă într-o problemă. O diagramă cu corp liber poate fi desenată foarte simplu, cu pătrate și săgeți, sau o puteți face mult mai complexă. Singura cerință este ca dvs. sau altcineva să o priviți să puteți înțelege ceea ce spune diagrama.
O diagramă cu corp liber (FBD) este o reprezentare a unui anumit obiect care prezintă toate forțele externe care acționează asupra acestuia. FBD-urile sunt foarte utile în rezolvarea problemelor de inginerie și fizică.
Pași
Partea 1 din 2: Crearea unui FBD de bază
Pasul 1. Identifică corpul / obiectul din care vrei să faci un FBD
Exemplu: Un om împinge o cutie de 10 kg pe o podea aspră, cu un coeficient de frecare de µ = 0,6, aplicând o forță de 20N. Veți selecta corpul nostru pentru a fi caseta
Pasul 2. Desenați o reprezentare simplă a corpului
Exemplu: Faceți un pătrat pentru a reprezenta caseta
Pasul 3. Gândiți-vă la ce forțe acționează asupra corpului
Exemplu: Acestea sunt (1) greutatea obiectului, (2) forța de împingere a omului, (3) forța normală aplicată de podea și (4) forța de frecare datorată podelei aspre
Pasul 4. Desenați forțele una câte una folosind săgeți care indică direcția forței
Începeți întotdeauna cu greutatea, deoarece toate obiectele au greutate.
Exemplu: (1) Pentru greutate, desenați o săgeată îndreptată în jos, deoarece greutatea este forța de tragere a gravitației pământului, care este întotdeauna în jos
Pasul 5. Desenați forțele rămase
Exemplu: (2) Desenați o săgeată care urmează direcția forței de împingere. (3) Desenați o săgeată îndreptată în sus pentru forța normală, deoarece ar trebui să fie întotdeauna perpendiculară pe podea. (4) Desenați o săgeată care este opusă direcției de mișcare a cutiei pentru frecare
Pasul 6. Etichetați-vă corect forțele și FBD-ul de bază este gata
Cu toate acestea, dacă doriți să puneți amploarea forțelor, puteți continua pașii următori.
Partea 2 din 2: Adăugarea magnitudinii forțelor
Pasul 1. Adăugați informații despre greutate
Greutatea obiectului este egală cu masa accelerației obiectului * datorată gravitației.
- Exemplu: W = m * a. L = (10 kg) * (9,81 m / s ^ 2) = 98,1 N. Scrieți acest lucru lângă săgeata respectivă.
- Notă: Forțele sunt măsurate în Newtoni sau N.
Pasul 2. Adăugați forțele de împingere
Mărimea forței de împingere aplicată de bărbat este dată ca 20N. Scrieți acest lucru lângă săgeata respectivă.
Pasul 3. Adăugați forța normală
Forța normală este egală cu magnitudinea greutății care acționează perpendicular pe podea. În acest caz, toată greutatea acționează perpendicular pe podea, prin urmare, N și W au o mărime egală. Deci, N = 98,1N. Scrieți acest lucru lângă săgeata respectivă.
Pasul 4. Adăugați forța de frecare
Forța de frecare este dată de formula: f = µ * N. Prin urmare, f = 0,6 * (98,1N) = 58,86N. Scrieți acest lucru lângă săgeata respectivă.
