Freikörperdiagramm

Die visuelle Darstellung aller Kräfte, die auf das Teilchen wirken, wird als Freikörperdiagramm oder Kraftdiagramm bezeichnet. Es verwandelt komplexe Probleme in einfache Darstellungen.

In einem Freikörperdiagramm gibt die Richtung der Pfeile die Richtung der Kräfte an, während die Länge der Pfeile die Größe der Kräfte darstellt.

Stellen Sie sich einen stationären Wagen vor, auf dem zwei Kartons gestapelt sind.

Dabei kann man davon ausgehen, dass es sich bei den beiden interessierenden Systemen Kasten eins und zwei um isolierte Systeme handelt, die mit Hilfe eines Freikörperdiagramms in Form eines einfachen Umrisses oder eines Punktes dargestellt werden können.

Die Kräfte, die auf Box eins wirken, sind die Gravitationskraft, die ihr Gewicht definiert, und die ausgleichende Normalkraft aufgrund von Box zwei.

In ähnlicher Weise sind die Kräfte auf Box zwei sein eigenes Gewicht, die Normalkraft aufgrund des Wagens und das Gewicht von Box eins.

Freikörperdiagramme spielen eine integrale Rolle im Problemlösungsprozess als Übergang von einer spezifischen physikalischen Situation zu einer abstrakten mathematischen Gleichung in der Mechanik.