Dijagram slobodnog tijela vizualni je prikaz objekta i svih vanjskih sila koje na njega djeluju, pa ćete za crtanje morati izračunati ove podatke
Oni su vrlo važni za rad u rješavanju inženjerskih ili fizičkih problema jer vam njihovo crtanje pomaže da razumijete što se događa u problemu. Dijagram slobodnog tijela može se nacrtati vrlo jednostavno, s kvadratima i strelicama, ili ga možete učiniti mnogo složenijim. Jedini uvjet je da vi ili netko drugi koji ga gledate budete u stanju razumjeti što dijagram govori.
Dijagram slobodnog tijela (FBD) predstavlja prikaz određenog objekta koji prikazuje sve vanjske sile koje na njega djeluju. FBD -i su od velike pomoći u rješavanju inženjerskih i fizičkih problema.
Koraci
1. dio od 2: Stvaranje osnovnog FBD -a
Korak 1. Identificirajte tijelo/objekt od kojeg želite napraviti FBD
Primjer: Muškarac gura kutiju od 10 kg na grubi pod, s koeficijentom trenja µ = 0,6, primjenom sile od 20 N. Odabrat ćete naše tijelo kao kutiju
Korak 2. Nacrtajte jednostavan prikaz tijela
Primjer: Napravite kvadrat koji će predstavljati okvir
Korak 3. Zamislite koje sile djeluju na tijelo
Primjer: To su (1) težina predmeta, (2) potisna sila čovjeka, (3) normalna sila podloge i (4) sila trenja zbog hrapavog poda
Korak 4. Povucite sile jednu po jednu pomoću strelica usmjerenih u smjeru djelovanja sile
Uvijek počnite s težinom jer svi predmeti imaju težinu.
Primjer: (1) Za težinu, nacrtajte strelicu usmjerenu prema dolje jer je težina vučna sila Zemljine teže, koja je uvijek prema dolje
Korak 5. Nacrtajte preostale sile
Primjer: (2) Nacrtajte strelicu koja slijedi smjer sile potiskivanja. (3) Nacrtajte strelicu usmjerenu prema gore za normalnu silu jer bi uvijek trebala biti okomita na pod. (4) Nacrtajte strelicu koja je suprotna smjeru kretanja kutije za trenje
Korak 6. Označite svoje snage ispravno i vaš osnovni FBD je gotov
Međutim, ako želite staviti veličinu sila, možete nastaviti na sljedeće korake.
Dio 2 od 2: Dodavanje veličine snaga
Korak 1. Dodajte podatke o težini
Težina predmeta jednaka je masi objekta*ubrzanje zbog gravitacije.
- Primjer: W = m*a. Š = (10 kg)*(9,81 m/s^2) = 98,1 N. Napišite ovo pored odgovarajuće strelice.
- Napomena: Sile se mjere u Newtonima ili N.
Korak 2. Dodajte sile guranja
Veličina potisne sile koju primjenjuje čovjek data je kao 20N. Napišite ovo pored odgovarajuće strelice.
Korak 3. Dodajte normalnu silu
Normalna sila jednaka je veličini utega koji djeluje okomito na pod. U tom slučaju, sva težina djeluje okomito na pod, stoga su N i W jednake veličine. Dakle, N = 98,1N. Napišite ovo pored odgovarajuće strelice.
Korak 4. Dodajte silu trenja
Sila trenja dana je formulom: f = µ*N. Stoga je f = 0,6*(98,1N) = 58,86N. Napišite ovo pored odgovarajuće strelice.
