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यह समझना कि घर्षण और भिगोने वाले प्रभावों को मुक्त शरीर के आरेख की गणना में कैसे शामिल किया जाए, वास्तविक दुनिया के यांत्रिक प्रणालियों का विश्लेषण करने के लिए आवश्यक है। ये ताकतें वस्तुओं की गति और स्थिरता को प्रभावित करती हैं, और सही ढंग से प्रतिनिधित्व करने वाली प्रणाली के व्यवहार की भविष्यवाणी करने में मदद करती हैं।
फ्री बॉडी आरेख में घर्षण
घर्षण एक प्रतिरोधी बल है जो संपर्क में सतहों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है। यह स्थिर या गतिशील हो सकता है, इस पर निर्भर करता है कि वस्तु आराम या चलती है।
जब एक मुक्त शरीर आरेख ड्राइंग, घर्षण को संपर्क सतह के समानांतर अभिनय करने वाले एक बल वेक्टर के रूप में दर्शाया जाता है। इसकी तीव्रता को अक्सर घर्षण के गुणांक और सामान्य बल का उपयोग करके गणना की जाती है:
F friction = μ × N]
जहां μ घर्षण का गुणांक है और एन सतह द्वारा लगाए गए सामान्य बल है।
फ्री बॉडी आरेख में डंपिंग प्रभाव
डंपिंग ताकत प्रतिरोधी ताकतें हैं जो गति का विरोध करते हैं, अक्सर वेग के बराबर होते हैं। वे ऑसीलेशन या कंपन के साथ प्रणालियों में आम हैं, जैसे कि स्प्रिंग्स या पेंडुलम।
मुक्त शरीर के आरेख में, डंपिंग को वेग की दिशा के विपरीत एक बल वेक्टर के रूप में दर्शाया गया है। डंपिंग बल को व्यक्त किया जा सकता है:
]F damping = c × v]
जहां सी डंपिंग गुणांक है और वी ऑब्जेक्ट का वेग है।
गणना में बलों को शामिल करना
एक प्रणाली का विश्लेषण करने के लिए, स्वतंत्र शरीर आरेख में सभी प्रासंगिक बलों को शामिल किया गया है। उदाहरण के लिए, जब घर्षण और डंपिंग पर विचार किया जाता है:
- वस्तु को आकर्षित करें और उस पर अभिनय करने वाले सभी बलों की पहचान करें।
- संपर्क सतह के समानांतर एक बल के रूप में घर्षण का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- वेग दिशा के विपरीत एक बल के रूप में भिगोना शामिल है।
- न्यूटन के दूसरे कानून को गति के समीकरणों को स्थापित करने के लिए लागू करें।
इन समीकरणों को हल करने से सिस्टम के व्यवहार में अंतर्दृष्टि मिलती है, जिसमें समय के साथ त्वरण, वेग और विस्थापन शामिल है।