在之前的文章中,我们已经开始了一个新的话题,即工程力学。我们在那里看到了工程力学的基础知识,比如
力系概念
,
力的传递原理
和它的局限性,
力系分类
,
身体力和表面力
,
力矩
,
范力农定理
和
夫妻的概念
在工程力学。
现在,我们感兴趣的是在这里了解如何在工程力学的帮助下绘制自由体图。
工程力学中如何画自由体图
这个主题,即如何绘制自由体图,对于解决涉及不同类型力的力学问题是非常重要的。
在这里我们将理解自由体图的基本知识,自由体图的定义,我们也将找出绘制系统自由体图的方法。
那么,让我们先来看看自由体图的定义
自由体图
自由体图基本上是一个素描或绘画所选的系统组成的身体,身体的一部分或一组相互关联的身体完全隔离或免费从所有其他的身体,显示所有其他身体力量的相互作用被考虑。
让我们考虑下面的图,它表示两个圆盘放在一个盒子里。
根据所给问题的要求,我们可以把一个磁盘当作系统,第二个磁盘当作系统,或者把两个磁盘一起当作系统,或者我们也可以把盒子当作系统,如下图所示。
在绘制自由体图时需要考虑的要点
自由体图基本上是所考虑的系统的示意图或草图。
在绘制自由体图时,我们需要显示系统与所有其他物体(包括基础、支撑等)完全隔离。
在绘制自由体图时,我们将展示每个物体在力的帮助下对系统的相互作用。
我们将在自由体图中显示所有的力,即已知的力和未知的力。未知的力将根据平衡原理来确定。
我们必须在自由体图中表示出外力的大小和方向。
我们将用自由体图来表示未知的反作用力。
我们假设未知反力的方向,如果我们的最终答案是正号,那就表明我们对力的方向的假设是正确的。如果我们的最终答案是负的,那么它表明我们对力的方向的假设是错误的,它将与我们的假设正好相反。
我们需要指出未知摩擦力的实际方向。
让我们看一个例子来理解如何画一个给定问题的自由体图
下图显示了问题的物理条件。我们将在这里画出这个问题的自由体图。
下图所示的自由体图,基本上只是一个示意图,表明了作用在选定粒子或系统上的力。
因此,我们在这里看到了自由体图的基础,我们也看到了在这个帖子的帮助下,如何绘制一个给定的工程力学问题的自由体图。
我们将在下一篇文章中进一步发现,作用在物体上的力的合力在工程力学。
参考:
《工程力学》,拉梅什教授著
图片由:谷歌
没有评论:
发布评论