Ett frikroppsdiagram är en visuell representation av ett objekt och alla yttre krafter som verkar på det, så för att rita ett måste du ha denna information beräknad
De är mycket viktiga för att arbeta inom teknik eller fysik problemlösning eftersom ritning dem hjälper dig att förstå vad som händer i ett problem. Ett frikroppsdiagram kan ritas väldigt enkelt, med rutor och pilar, eller så kan du göra det mycket mer komplext. Det enda kravet är att du eller någon annan som tittar på det ska kunna förstå vad diagrammet berättar.
Ett frikroppsdiagram (FBD) är en representation av ett visst objekt som visar alla yttre krafter som verkar på det. FBD är till stor hjälp vid teknik- och fysikproblemlösning.
Steg
Del 1 av 2: Skapa en grundläggande FBD
Steg 1. Identifiera kroppen/objektet du vill göra en FBD av
Exempel: En man skjuter en 10 kg låda på ett grovt golv, med en friktionskoefficient på µ = 0,6, genom att applicera en 20N kraft. Du kommer att välja vår kropp som rutan
Steg 2. Rita en enkel bild av kroppen
Exempel: Gör en ruta för att representera rutan
Steg 3. Tänk på vilka krafter som verkar på kroppen
Exempel: Dessa är (1) föremålets vikt, (2) mannens tryckkraft, (3) den normala kraft som appliceras av golvet och (4) friktionskraften på grund av det grova golvet
Steg 4. Rita krafterna en efter en med hjälp av pilar som pekar på kraftens riktning
Börja alltid med vikten eftersom alla föremål har vikt.
Exempel: (1) För vikten, rita en pil som pekar nedåt eftersom vikten är dragkraften för jordens gravitation, som alltid är nedåt
Steg 5. Rita de återstående krafterna
Exempel: (2) Rita en pil som följer skjutkraftens riktning. (3) Rita en pil som pekar uppåt för normalkraften eftersom den alltid ska vara vinkelrät mot golvet. (4) Rita en pil som är motsatt lådans rörelseriktning för friktionen
Steg 6. Märk dina styrkor ordentligt och din grundläggande FBD är klar
Men om du vill ange krafternas storlek kan du fortsätta till följande steg.
Del 2 av 2: Lägga till styrkornas storlek
Steg 1. Lägg till information om vikten
Objektets vikt är lika med objektets massa*acceleration på grund av gravitationen.
- Exempel: W = m*a. W = (10kg)*(9,81m/s^2) = 98,1N. Skriv detta bredvid dess respektive pil.
- Obs! Styrkor mäts i Newton eller N.
Steg 2. Lägg till tryckkrafterna
Storleken på den tryckkraft som mannen utövar anges som 20N. Skriv detta bredvid dess respektive pil.
Steg 3. Lägg till den normala kraften
Den normala kraften är lika stor som vikten som verkar vinkelrätt mot golvet. I detta fall verkar hela vikten vinkelrätt mot golvet, därför är N och W lika stora. Så, N = 98,1N. Skriv detta bredvid dess respektive pil.
Steg 4. Lägg till friktionskraften
Friktionskraften ges med formeln: f = µ*N. Därför är f = 0,6*(98,1N) = 58,86N. Skriv detta bredvid dess respektive pil.
