Ang isang free-body diagram ay isang visual na representasyon ng isang bagay at lahat ng panlabas na pwersa na kumikilos dito, kaya upang gumuhit ng isa kakailanganin mong makalkula ang impormasyong ito
Napakahalaga ng mga ito para sa pagtatrabaho sa paglutas ng problema sa engineering o pisika dahil ang pagguhit sa kanila ay tumutulong sa iyo na maunawaan kung ano ang nangyayari sa isang problema. Ang isang diagram ng malayang katawan ay maaaring iginuhit nang napakasimple, sa mga parisukat at mga arrow, o maaari mo itong gawing mas kumplikado. Ang kinakailangan lamang ay ikaw o ang ibang tao na tumitingin dito ay dapat na maunawaan kung ano ang sinasabi ng diagram.
Ang isang free-body diagram (FBD) ay isang representasyon ng isang tiyak na bagay na ipinapakita ang lahat ng panlabas na pwersa na kumikilos dito. Ang mga FBD ay kapaki-pakinabang sa paglutas ng problema sa engineering at physics.
Mga hakbang
Bahagi 1 ng 2: Lumilikha ng isang Pangunahing FBD
Hakbang 1. Kilalanin ang katawan / bagay na nais mong gumawa ng isang FBD
Halimbawa: Ang isang tao ay nagtutulak ng isang 10kg box sa isang magaspang na sahig, na may isang koepisyent ng alitan ng µ = 0.6, sa pamamagitan ng paglalapat ng isang 20N na puwersa. Pipiliin mo ang aming katawan na magiging kahon
Hakbang 2. Gumuhit ng isang simpleng representasyon ng katawan
Halimbawa: Gumawa ng isang parisukat upang kumatawan sa kahon
Hakbang 3. Isipin kung aling mga puwersa ang kumikilos sa katawan
Halimbawa: Ito ang (1) bigat ng bagay, (2) ang puwersang itulak ng lalaki, (3) ang normal na puwersa na inilapat ng sahig, at (4) puwersa ng alitan dahil sa magaspang na sahig
Hakbang 4. Isa-isang iguhit ang mga puwersa gamit ang mga arrow na tumuturo sa direksyon ng puwersa
Palaging magsimula sa bigat dahil lahat ng mga bagay ay may bigat.
Halimbawa: (1) Para sa bigat, gumuhit ng isang arrow na nakaturo pababa dahil ang bigat ay ang lakas ng paghugot ng gravity ng lupa, na palaging pababa
Hakbang 5. Iguhit ang natitirang mga puwersa
Halimbawa: (2) Gumuhit ng isang arrow na sumusunod sa direksyon ng puwersang nagtutulak. (3) Gumuhit ng isang arrow na tumuturo paitaas para sa normal na puwersa sapagkat dapat itong laging patayo sa sahig. (4) Gumuhit ng isang arrow na nasa tapat ng direksyon ng paggalaw ng kahon para sa alitan
Hakbang 6. Lagyan ng tamang label ang iyong mga puwersa at tapos na ang iyong pangunahing FBD
Gayunpaman, kung nais mong ilagay ang lakas ng mga puwersa, maaari kang magpatuloy sa mga sumusunod na hakbang.
Bahagi 2 ng 2: Pagdaragdag ng Magnitude ng Mga Puwersa
Hakbang 1. Magdagdag ng impormasyon tungkol sa timbang
Ang bigat ng bagay ay katumbas ng dami ng object * acceleration dahil sa gravity.
- Halimbawa: W = m * a. W = (10kg) * (9.81m / s ^ 2) = 98.1N. Isulat ito sa tabi ng kani-kanilang arrow.
- Tandaan: Ang mga puwersa ay sinusukat sa Newtons o N.
Hakbang 2. Idagdag ang mga puwersang itulak
Ang laki ng puwersang nagtutulak na inilapat ng lalaki ay ibinibigay bilang 20N. Isulat ito sa tabi ng kani-kanilang arrow.
Hakbang 3. Idagdag ang normal na puwersa
Ang normal na puwersa ay katumbas ng lakas ng bigat na kumikilos patayo sa sahig. Sa kasong ito, ang lahat ng bigat ay kumikilos na patas sa sahig, samakatuwid, ang N at W ay pantay sa lakas. Kaya, N = 98.1N. Isulat ito sa tabi ng kani-kanilang arrow.
Hakbang 4. Idagdag ang puwersa ng alitan
Ang puwersa ng alitan ay ibinibigay ng pormula: f = µ * N. Samakatuwid, f = 0.6 * (98.1N) = 58.86N. Isulat ito sa tabi ng kani-kanilang arrow.
