Ազատ մարմնի դիագրամը օբյեկտի և դրա վրա գործող բոլոր արտաքին ուժերի տեսողական ներկայացում է, այնպես որ մեկը գծելու համար պետք է հաշվարկվի այս տեղեկատվությունը:
Նրանք շատ կարևոր են ճարտարագիտության կամ ֆիզիկայի խնդիրների լուծման մեջ աշխատելու համար, քանի որ դրանք նկարելը օգնում է ձեզ հասկանալ, թե ինչ է կատարվում խնդրի մեջ: Ազատ մարմնի դիագրամը կարելի է գծել շատ պարզ ՝ քառակուսիներով և նետերով, կամ կարող եք այն դարձնել շատ ավելի բարդ: Միակ պահանջն այն է, որ դուք կամ դրան նայող մեկ ուրիշը պետք է կարողանա հասկանալ, թե ինչ է հուշում դիագրամը:
Ազատ մարմնի դիագրամ (FBD) որոշակի օբյեկտի ներկայացում է, որը ցույց է տալիս դրա վրա գործող բոլոր արտաքին ուժերը: FBD- ները շատ օգտակար են ճարտարագիտության և ֆիզիկայի խնդիրների լուծման մեջ:
Քայլեր
2 -րդ մաս 1. Հիմնական FBD- ի ստեղծում
Քայլ 1. Բացահայտեք այն մարմինը/առարկան, որից ցանկանում եք կատարել FBD:
Օրինակ. Տղամարդը 10 կգ տուփը հրում է կոպիտ հատակին, μ = 0.6 շփման գործակիցով ՝ կիրառելով 20 Ն ուժ: Դուք կընտրեք մեր մարմինը ՝ տուփը լինելու համար:
Քայլ 2. Նկարեք մարմնի պարզ ներկայացում:
Օրինակ. Ստեղծեք քառակուսի ՝ վանդակը ներկայացնելու համար:
Քայլ 3. Մտածեք, թե որ ուժերն են գործում մարմնի վրա:
Օրինակ ՝ սրանք են (1) օբյեկտի քաշը, (2) մարդու հրող ուժը, (3) հատակի կողմից գործադրվող նորմալ ուժը և (4) կոպիտ հատակի պատճառով շփման ուժը:
Քայլ 4. Նկարեք ուժերը մեկ առ մեկ ՝ օգտագործելով ուժի ուղղությունը ցույց տվող սլաքները:
Միշտ սկսեք քաշից, քանի որ բոլոր առարկաներն ունեն քաշ:
Օրինակ ՝ (1) Քաշի համար գծեք ներքև ուղղված սլաքը, քանի որ քաշը Երկրի ձգողության ձգող ուժն է, որը միշտ ներքև է:
Քայլ 5. Նկարեք մնացած ուժերը:
Օրինակ ՝ (2) Նկարեք սլաք, որը հետևում է հրում ուժի ուղղությանը: (3) Նկար նկարեք դեպի նորմալ ուժը դեպի վեր, որովհետև այն միշտ պետք է ուղղահայաց լինի հատակին: (4) Նկարեք սլաքը, որը հակառակ է տուփի շարժման ուղղությանը շփման համար:
Քայլ 6. Նշեք ձեր ուժերը ճիշտ և ձեր հիմնական FBD- ն ավարտված է:
Այնուամենայնիվ, եթե ցանկանում եք դնել ուժերի մեծությունը, կարող եք շարունակել հետևյալ քայլերը:
2 -րդ մաս 2 -ից. Ավելացնելով ուժերի մեծությունը
Քայլ 1. Ավելացրեք քաշի մասին տեղեկություններ:
Օբյեկտի քաշը հավասար է օբյեկտի զանգվածին*արագացման ՝ ձգողության պատճառով:
- Օրինակ ՝ W = m*a: W = (10 կգ)*(9.81 մ/վ^2) = 98.1 Ն Գրեք սա համապատասխան սլաքի կողքին:
- Նշում. Ուժերը չափվում են Նյուտոնով կամ Ն -ով:
Քայլ 2. Ավելացրեք հրում ուժերը:
Մարդու կողմից գործադրվող հրող ուժի մեծությունը տրվում է 20N: Գրեք սա համապատասխան սլաքի կողքին:
Քայլ 3. Ավելացրեք նորմալ ուժ:
Նորմալ ուժը հավասար է հատակին ուղղահայաց գործող քաշի մեծությանը: Այս դեպքում ամբողջ քաշը գործում է հատակին ուղղահայաց, հետևաբար, N և W հավասար են մեծությամբ: Այսպիսով, N = 98.1N: Գրեք սա համապատասխան սլաքի կողքին:
Քայլ 4. Ավելացրեք շփման ուժը:
Շփման ուժը տրվում է բանաձևով ՝ f = μ*N: Հետեւաբար, f = 0.6*(98.1N) = 58.86N: Գրեք սա համապատասխան սլաքի կողքին:
