إن فهم كيفية إدماج آثار الاحتكاك والتخفيض في الحسابات البيانية المجانية للجسد أمر أساسي لتحليل النظم الميكانيكية في العالم الحقيقي، وتؤثر هذه القوى على حركة واستقرار الأجسام، وتساعد تمثيلها بدقة في التنبؤ بسلوك النظام.

الصبغة في أشعة الجسم الحر

إن التطهير هو قوة مقاومة تعارض الحركة النسبية بين السطحين المتلامسين، ويمكن أن يكون ثابتا أو حركيا، تبعا لما إذا كان الجسم في حالة راحة أو متحركة.

عند رسم مخطط حر للجسد، يُمثل الاحتكاك كناقل للقوة يعمل على موازية سطح الاتصال، وكثيرا ما يُحسب حجمه باستخدام معامل الاحتكاك والقوة العادية:

F friction = ميكرو × N]

حيث يكون الميكروفون هو مُعامل الاحتكاك و(ن) هو القوة العادية التي يُمارسها السطح

آثار سدِّية في أشعة الجسم الحر

فالقوات السامة هي قوى مقاومة للتحرك، وغالبا ما تكون متناسبة مع السرعة، وهي مشتركة في نظم ذات تذبذبات أو ذبائح، مثل الينابيع أو الخناق.

وفي مخططات الجسم المجاني، يمثل التدمير كناقل للقوة مقابل اتجاه السرعة، ويمكن التعبير عن قوة الخفض على أنها:

F damping = c × v]

حيث يكون (ج) معامل التخثر و(د) هو سرعة الجسم

إدماج القوات في الحسابات

لتحليل نظام ما، وإدراج جميع القوات ذات الصلة في مخطط الجسم الحر، مثلاً عند النظر في الاحتكاك والغطس:

  • رسم الجسم و تحديد جميع القوات التي تعمل عليه.
  • تمثل الاحتكاك كقوة موازية لسطح الاتصال
  • يشمل التثبيت كقوة عكس اتجاه السرعة.
  • تطبيق القانون الثاني لـ(نيوتن) لوضع معادلة للحركة

حل هذه المعادلات يوفر رؤية عن سلوك النظام بما في ذلك التعجيل والسرعة والتشريد عبر الزمن