力学中的自由体图是工程力学中分析结构、寻找未知力的一种非常有效的工具。要画一个自由体图,可以采用下列步骤。
1、通过将物体表示为矢量来表示直接作用在物体上的所有力,包括重量。
2、通过拆除所有的支撑来隔离阀体。
3、以矢量的形式表示支撑作用在物体上的力。
4、力可以分解成x和y分量,并且容易解。
5、如果将两个或两个以上的物体视为一个整体,那么它们之间的作用-反应对就会相互抵消,不应考虑。
该图显示了两个由绳索连接的块,绳子正通过一个滑轮。
为了画出位于斜面上的物体的自由体图(当物体有向上移动的趋势时),我们将物体与它的支撑物隔离开。这里的支撑是限制向下运动的弦和斜面(在没有斜面的情况下,块逆时针摆动)。拆下支撑物,替换弦(T)和面(法向反力N和摩擦阻力fR)施加的力。当我们考虑一种情况时,摩擦阻力是向下显示的,在这种情况下,块趋于向上移动。块的重量Mg垂直向下作用。斜面上的体块的自由体图如下图所示。
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