物理とエンジニアリングの重要なツールで、オブジェクト上での力を分析します。 それらは、複雑なダイナミクスの問題を簡単に視覚的に表現し、計算をより簡単にします。

自由身体図の理解

自由体図は、周囲から隔離されたオブジェクトを示す単純化されたスケッチです。これは、重力、摩擦、張力、および正常な力などのオブジェクトに作用するすべての外部力を表示します。この視覚化は、ニュートンの法を効果的に適用するのに役立ちます。

自由身体図を作成する手順

  • 興味のオブジェクトを識別し、環境からそれを隔離します。
  • オブジェクトを単純な形状として描画します。通常はドットまたはボックスです。
  • 矢印でオブジェクトに作用するすべての外部力を表し、方向と大きさを示す。
  • 明快さのために各力を明確にラベル付けして下さい。

動的問題の解決のアプリケーション

自由体図を使うと、ニュートンの第2の法律を適用する際に重要な力体系的な力解析ができます。これらは、未知の力、加速、または複雑なシステムにおける他の量を判断するのに役立ちます。

例えば、傾斜平面のブロックを分析することで、図は、重力と摩擦のコンポーネントを視覚化し、加速の計算やコードの支持の張力を簡単にするのを助けます。