A szabadtest-diagram az objektum és az összes rá ható külső erő vizuális ábrázolása, ezért az egyik rajzolásához ki kell számítani ezeket az információkat
Nagyon fontosak a mérnöki vagy fizika problémamegoldásban való munkához, mivel rajzaik segítenek megérteni, hogy mi történik egy problémában. A szabadtest diagram nagyon egyszerűen, négyzetekkel és nyilakkal rajzolható, vagy sokkal összetettebbé teheti. Az egyetlen követelmény az, hogy Ön vagy valaki más, aki ezt nézi, képes legyen megérteni, mit mond a diagram.
A szabadtest diagram (FBD) egy bizonyos objektum ábrázolása, amely bemutatja a rá ható összes külső erőt. Az FBD -k nagyon hasznosak a mérnöki és fizikai problémák megoldásában.
Lépések
Rész 1 /2: Alapszintű FBD létrehozása
1. lépés. Határozza meg azt a testet/objektumot, amelyből FBD -t szeretne készíteni
Példa: Egy férfi 10 kg -os dobozt tol egy durva padlón, µ = 0,6 súrlódási együtthatóval, 20 N erő alkalmazásával. A testünket választja a doboznak
2. lépés Rajzolja le a test egyszerű ábrázolását
Példa: Készítsen négyzetet a doboz ábrázolásához
Lépés 3. Gondolja meg, mely erők hatnak a testre
Példa: Ezek (1) a tárgy súlya, (2) az ember tolóereje, (3) a padló által kifejtett normál erő és (4) a durva padló miatti súrlódási erő
Lépés 4. Rajzolja fel egyenként az erőket az erő irányára mutató nyilak segítségével
Mindig a súllyal kezdje, mert minden tárgynak súlya van.
Példa: (1) A súlyhoz rajzoljon egy lefelé mutató nyilat, mert a súly a Föld gravitációjának húzóereje, amely mindig lefelé mutat
5. lépés. Rajzolja le a fennmaradó erőket
Példa: (2) Rajzoljon egy nyilat, amely követi a tolóerő irányát. (3) Rajzoljon felfelé mutató nyilat a normál erőre, mert az mindig merőleges legyen a padlóra. (4) Rajzoljon egy nyilat, amely ellentétes a doboz mozgási irányával a súrlódáshoz
6. lépés. Címkézze megfelelően az erőit, és elkészült az alapvető FBD
Ha azonban az erők nagyságát szeretné meghatározni, akkor folytassa a következő lépésekkel.
2. rész 2: Az erők nagyságának hozzáadása
1. lépés. Adjon meg információkat a súlyról
A tárgy súlya megegyezik az objektum tömegével*a gravitáció miatti gyorsulás.
- Példa: W = m*a. W = (10 kg)*(9,81 m/s^2) = 98,1 N. Írja ezt a megfelelő nyíl mellé.
- Megjegyzés: Az erőket Newtonban vagy N -ben mérik.
2. lépés. Adja hozzá a nyomóerőket
Az ember által kifejtett tolóerő nagyságát 20N -ként adjuk meg. Írja ezt a megfelelő nyíl mellé.
3. lépés. Adja hozzá a normál erőt
A normál erő megegyezik a padlóra merőlegesen ható súly nagyságával. Ebben az esetben az összes súly a padlóra merőlegesen hat, ezért N és W egyenlő nagyságúak. Tehát N = 98,1 N. Írja ezt a megfelelő nyíl mellé.
4. lépés. Adja hozzá a súrlódási erőt
A súrlódási erőt a következő képlet adja meg: f = µ*N. Ezért f = 0,6*(98,1 N) = 58,86N. Írja ezt a megfelelő nyíl mellé.
