3.2
입자에 작용하는 모든 힘의 시각적 표현을 자유체 다이어그램 또는 힘 다이어그램이라고 합니다. 복잡한 문제를 단순한 표현으로 변환합니다.
자유물체 다이어그램에서 화살표의 방향은 힘의 방향을 나타내고 화살표의 길이는 힘의 크기를 나타냅니다.
두 개의 판지 상자가 쌓여 있는 고정식 트롤리를 생각해 보십시오.
여기서, 두 개의 관심 시스템, 즉 상자 1과 상자 2는 고립된 시스템으로 가정할 수 있으며, 간단한 윤곽선 또는 점 형태의 자유물체 다이어그램을 사용하여 나타낼 수 있습니다.
상자 1에 작용하는 힘은 무게를 정의하는 중력과 상자 2로 인한 역균형 법선력입니다.
유사하게, 상자 2에 가해지는 힘은 자체 무게, 트롤리로 인한 수직력 및 상자 1의 무게입니다.
자유물체 다이어그램은 특정 물리적 상황에서 역학의 추상적인 수학 방정식으로의 전환으로 문제 해결 과정에서 필수적인 역할을 합니다.
역학에서 물체의 운동을 이해하는 것은 필수적인데, 이 문제를 해결하는 데 도움을 주는 도구 중 하나가 자유 물체도입니다. 이것은 물체에 작용하는 모든 힘을 간결하게 표현하는 간단하지만 강력한 그래픽 표현입니다. 자유 물체도는 정지해 있거나 움직이는 물체를 나타낼 수 있…