Πώς εμφανίζετε δυνάμεις σε ένα διάγραμμα;
1. Τα βέλη αντιπροσωπεύουν δυνάμεις
* κατεύθυνση: Το βέλος δείχνει προς την κατεύθυνση που ενεργεί η δύναμη.
* μέγεθος: Το μήκος του βέλους αντιπροσωπεύει τη δύναμη της δύναμης. Τα μεγαλύτερα βέλη υποδεικνύουν ισχυρότερες δυνάμεις.
* Ετικέτα: Ετικέτα το βέλος δύναμης με σαφήνεια με ένα σύμβολο (π.χ., f, n, t) και τι είδους δύναμη είναι (π.χ. δύναμη βαρύτητας, φυσιολογική δύναμη, ένταση).
2. Τύποι δυνάμεων
* δυνάμεις επαφής: Δυνάμεις που συμβαίνουν όταν αγγίζουν αντικείμενα. Αυτά αντιπροσωπεύονται από βέλη που ξεκινούν από το σημείο επαφής.
* Κανονική δύναμη (n): Ενεργεί κάθετα σε μια επιφάνεια.
* τριβή (f): Ενεργεί παράλληλα με μια επιφάνεια, αντίθετη κίνηση.
* Εφαρμοσμένη δύναμη (FAPP): Μια δύναμη που εφαρμόζεται απευθείας από ένα άτομο ή ένα αντικείμενο.
* Τάση (t): Δύναμη που ασκείται από σχοινί, συμβολοσειρά ή καλώδιο.
* Δυνάμεις πεδίου: Οι δυνάμεις που δρουν σε απόσταση χωρίς άμεση επαφή.
* βαρυτική δύναμη (FG): Προσέλκυση μεταξύ δύο αντικειμένων με μάζα. Το βέλος τυπικά δείχνει προς το κέντρο της γης.
* Ηλεκτρομαγνητική δύναμη: Αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων αντικειμένων.
3. Δωρεάν διαγράμματα σώματος
* Απώλεια του αντικειμένου: Ένα δωρεάν διάγραμμα σώματος (FBD) επικεντρώνεται σε ένα μόνο αντικείμενο. Σχεδιάστε το αντικείμενο ως απλό σχήμα (κουτί, κύκλος κ.λπ.).
* αντιπροσωπεύουν όλες τις δυνάμεις: Δείξτε όλες τις δυνάμεις που ενεργούν στο αντικείμενο ως βέλη που προέρχονται από το κέντρο του αντικειμένου.
* Ετικέτα: Σαφώς επισημάνετε κάθε βέλος δύναμης με ένα σύμβολο και τον τύπο του.
4. Παραδείγματα:
* Ένα βιβλίο σε έναν πίνακα:
* FBD: Σχεδιάστε ένα κουτί που αντιπροσωπεύει το βιβλίο. Εμφάνιση βέλη που δείχνουν προς τα πάνω (κανονική δύναμη) και προς τα κάτω (βαρύτητα).
* Ένα μπλοκ που τραβάει από ένα σχοινί:
* FBD: Σχεδιάστε ένα κουτί που αντιπροσωπεύει το μπλοκ. Εμφάνιση βέλη που δείχνουν προς τα πάνω (κανονική δύναμη), προς τα κάτω (βαρύτητα), δεξιά (ένταση από το σχοινί) και αριστερά (τριβή).
5. Κλιμάκωση και μονάδες
* Κλίμακα: Εάν χρησιμοποιείτε μια συγκεκριμένη κλίμακα για να αντιπροσωπεύετε το μέγεθος των δυνάμεων, βεβαιωθείτε ότι έχετε υποδείξει αυτό στο διάγραμμα.
* Μονάδες: Χρησιμοποιήστε τις κατάλληλες μονάδες για δύναμη, συνήθως Newton (n).
Συμβουλές για την κατάρτιση αποτελεσματικών διαγραμμάτων δύναμης:
* Σαφήνεια: Κρατήστε τα διαγράμματα σας απλά και εύκολα κατανοητά.
* Ακρίβεια: Βεβαιωθείτε ότι οι οδηγίες βέλους αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια τις εμπλεκόμενες δυνάμεις.
* συνέπεια: Χρησιμοποιήστε συνεπείς συμβάσεις για την επισήμανση και τα μήκη βέλους.
Θυμηθείτε: Τα διαγράμματα δύναμης είναι βασικά εργαλεία για την κατανόηση και την επίλυση προβλημάτων φυσικής που αφορούν δυνάμεις και κίνηση. Με την ακρίβεια αντιπροσωπεύοντας τις δυνάμεις, μπορείτε να απεικονίσετε τις αλληλεπιδράσεις που εμπλέκονται και να εφαρμόσετε τις κατάλληλες αρχές της φυσικής.