Vaba keha skeem on objekti ja kõigi sellele mõjuvate väliste jõudude visuaalne esitus, nii et selle joonistamiseks peate selle teabe arvutama
Need on väga olulised inseneri- või füüsikaülesannete lahendamisel, kuna nende joonistamine aitab teil mõista, mis probleemis toimub. Vaba keha diagrammi saab joonistada väga lihtsalt, ruutude ja nooltega, või saate selle palju keerulisemaks muuta. Ainus nõue on see, et teie või keegi teine, kes seda vaatab, peaks saama aru, mida diagramm räägib.
Vaba keha diagramm (FBD) on teatud objekti esitus, mis näitab kõiki sellele mõjuvat välist jõudu. FBD -d on inseneriteaduse ja füüsika probleemide lahendamisel väga kasulikud.
Sammud
Osa 1 /2: Põhilise FBD loomine
Samm 1. Tuvastage keha/objekt, millest soovite FBD teha
Näide: Mees surub 10 kg karpi karedal põrandal, hõõrdeteguriga µ = 0,6, rakendades 20N jõudu. Valite kastiks meie keha
Samm 2. Joonista keha lihtne esitus
Näide: tehke kasti tähistamiseks ruut
Samm 3. Mõelge, millised jõud mõjutavad keha
Näide: Need on (1) eseme kaal, (2) mehe tõukejõud, (3) põranda rakendatav normaaljõud ja (4) karedast põrandast tulenev hõõrdejõud
Samm 4. Joonista jõud ükshaaval, kasutades jõu suunas näidatud nooli
Alustage alati kaalust, sest kõigil objektidel on kaal.
Näide: (1) Kaalu jaoks joonistage allapoole suunatud nool, kuna kaal on Maa raskusjõu tõmbejõud, mis on alati allapoole suunatud
Samm 5. Joonista järelejäänud jõud
Näide: (2) Joonista nool, mis järgib tõukejõu suunda. (3) Joonistage tavajõu jaoks ülespoole suunatud nool, sest see peaks alati olema põrandaga risti. (4) Joonistage nool, mis on hõõrdumiseks kasti liikumissuuna vastas
Samm 6. Märgistage oma jõud korralikult ja teie põhiline FBD on tehtud
Kui soovite aga jõudude suurust kokku panna, võite jätkata järgmiste sammudega.
2. osa 2: vägede suuruse lisamine
Samm 1. Lisage teave kaalu kohta
Objekti kaal on võrdne objekti massiga*raskusjõust tingitud kiirendus.
- Näide: W = m*a. W = (10 kg)*(9,81 m/s^2) = 98,1 N. Kirjutage see vastava noole kõrvale.
- Märkus: Jõude mõõdetakse njuutonites või N.
Samm 2. Lisage tõukejõud
Mehe rakendatava tõukejõu suurus on 20N. Kirjutage see vastava noole kõrvale.
Samm 3. Lisage normaalne jõud
Normaaljõud võrdub põrandaga risti toimiva kaalu suurusega. Sel juhul mõjub kogu kaal põrandale risti, seetõttu on N ja W suuruselt võrdsed. Niisiis, N = 98,1 N. Kirjutage see vastava noole kõrvale.
Samm 4. Lisage hõõrdejõud
Hõõrdejõud antakse valemiga: f = µ*N. Seetõttu on f = 0,6*(98,1 N) = 58,86N. Kirjutage see vastava noole kõrvale.
