Serbest cisim diyagramı, bir nesnenin ve ona etki eden tüm dış kuvvetlerin görsel bir temsilidir, bu nedenle bir tane çizmek için bu bilgiyi hesaplamanız gerekir
Mühendislik veya fizik problem çözmede çalışmak için çok önemlidirler çünkü onları çizmek bir problemde neler olduğunu anlamanıza yardımcı olur. Serbest cisim diyagramı kareler ve oklarla çok basit bir şekilde çizilebilir veya çok daha karmaşık hale getirebilirsiniz. Tek şart, sizin veya ona bakan bir başkasının diyagramın ne söylediğini anlayabilmesidir.
Serbest cisim diyagramı (FBD), belirli bir nesnenin, üzerine etki eden tüm dış kuvvetleri gösteren bir temsilidir. FBD'ler mühendislik ve fizik problemlerinin çözümünde çok faydalıdır.
adımlar
Bölüm 1 / 2: Temel Bir FBD Oluşturma
Adım 1. FBD'sini yapmak istediğiniz gövdeyi/nesneyi tanımlayın
Örnek: Bir adam 10 kg'lık bir kutuyu 20N'lik bir kuvvet uygulayarak, sürtünme katsayısı µ = 0.6 olan pürüzlü bir zemin üzerinde itiyor. Kutu olarak bedenimizi seçeceksin
Adım 2. Vücudun basit bir temsilini çizin
Örnek: Kutuyu temsil edecek bir kare yapın
Adım 3. Vücuda hangi kuvvetlerin etki ettiğini düşünün
Örnek: Bunlar (1) cismin ağırlığı, (2) adamın itme kuvveti, (3) zeminin uyguladığı normal kuvvet ve (4) pürüzlü zeminden kaynaklanan sürtünme kuvvetidir
Adım 4. Kuvvetin yönünü gösteren okları kullanarak kuvvetleri tek tek çizin
Her zaman ağırlıkla başlayın çünkü tüm nesnelerin ağırlığı vardır.
Örnek: (1) Ağırlık için aşağıyı gösteren bir ok çizin çünkü ağırlık her zaman aşağı doğru olan yerçekiminin çekme kuvvetidir
Adım 5. Kalan kuvvetleri çizin
Örnek: (2) İtme kuvvetinin yönünü takip eden bir ok çizin. (3) Normal kuvvet için yukarıyı gösteren bir ok çizin çünkü her zaman zemine dik olmalıdır. (4) Sürtünme için kutunun hareket yönünün tersine bir ok çizin
Adım 6. Güçlerinizi doğru bir şekilde etiketleyin ve temel FBD'niz bitti
Ancak kuvvetlerin büyüklüğünü koymak isterseniz, aşağıdaki adımlara devam edebilirsiniz.
Bölüm 2/2: Kuvvetlerin Büyüklüğünü Ekleme
Adım 1. Ağırlık hakkında bilgi ekleyin
Cismin ağırlığı, cismin kütlesi* yerçekimi ivmesine eşittir.
- Örnek: W = m*a. W = (10kg)*(9.81m/s^2) = 98.1N. Bunu ilgili okun yanına yazın.
- Not: Kuvvetler Newton veya N cinsinden ölçülür.
Adım 2. İtme kuvvetlerini ekleyin
Adamın uyguladığı itme kuvvetinin büyüklüğü 20N olarak verilmiştir. Bunu ilgili okun yanına yazın.
Adım 3. Normal kuvveti ekleyin
Normal kuvvet, zemine dik olarak etki eden ağırlığın büyüklüğüne eşittir. Bu durumda, tüm ağırlık zemine dik olarak etki eder, bu nedenle N ve W büyüklük olarak eşittir. Yani, N = 98.1N. Bunu ilgili okun yanına yazın.
Adım 4. Sürtünme kuvvetini ekleyin
Sürtünme kuvveti şu formülle verilir: f=µ*N. Bu nedenle, f = 0.6*(98.1N) = 58.86N. Bunu ilgili okun yanına yazın.
