Wie zeichnet Freikörperbilder in der Physik
Wenn Sie ein Problem der Physik mit einem Bündel von Kräften zu lösen in alle Richtungen zeigen, auf die einfachste Art und Weise gerade zu halten ist alles ein Unentschieden Freikörperbild. Ein Freikörperbild ist ein Diagramm, das die Richtungen und die Art der Kräfte, die auf ein Objekt zeigt. Eine Mona Lisa ist nicht erforderlich - wenn Sie die Kräfte, die auf einer Kuh auf der Seite eines Hügels finden wollen, fühlen Sie sich frei, die Kuh als Quadrat darstellen (können Sie einige Flecken auf Ihren Platz Kuh hinzufügen, wenn Sie Gefühl besonders künstlerisch).
Der wichtige Teil des Diagramms ist es, alle wirkenden Kräfte zu ziehen auf das Objekt. Eine recht nützliche Konvention ist es, diese Vektoren aus dem Zentrum der Masse des Objekts zu ziehen, zeigt weg von diesem Zentrum. Es ist auch hilfreich (aber nicht immer möglich, wenn ein Problem beginnend) Vektoren mit einer Länge proportional zu deren Größen zu zeichnen. Eine Kuh auf einem Hügel hat drei Kräfte, die auf sie: die Schwerkraft, die Normalkraft, und eine Reibungskraft. Die Gravitationskraft nach unten zeigt, die Normalkraft senkrecht auf dem Hügel, und die Reibung auf den Hügel nach oben zeigt.
Ein Freikörperbild macht es leicht, das zweite Newtonsche Gesetz zu verwenden,
Die Freikörperbild hat alle Kräfte und ihre Richtungen, die alle Informationen, die Sie brauchen, ist die Nettokraft zu finden. Der einfachste Weg, Vektoren hinzuzufügen, ist ihre Komponenten hinzuzufügen, so dass Sie in der Regel die Komponenten von einer oder mehreren der Kraftvektoren in Ihrem Freikörperbild finden wollen. Groß! Du hast bereits ein Diagramm, welches die Art und Weise jede Ihrer Vektoren Punkte. Sie können mit gestrichelten Linien (oder neben ihm, wenn Ihr Diagramm überfüllt wird immer) auf dem Freikörperbild die Komponenten Ihrer Kräfte ziehen.
Sie können auch Freikörperbilder verwenden, um Drehmoment Probleme zu lösen. Wenn Sie ein Drehmoment Problem sind zu lösen, müssen Sie auch den Überblick, welcher Teil des Objekts zu halten die Kräfte wirkt auf. Das Drehmoment ist Kraft mal Hebelarm, wenn Sie also mit Winkelbewegung zu tun haben, können Sie Ihre Freikörperbild verwenden, um alle Entfernungen, um herauszufinden, und Winkel Sie benötigen das Drehmoment zu finden.