Làm thế nào để bạn vẽ một sơ đồ cơ thể tự do trong vật lý?

Một biểu đồ vật thể tự do cho thấy tất cả các lực tác dụng lên một vật thể. Sử dụng một hộp để đại diện cho đối tượng và các mũi tên để chỉ hướng của các lực khác nhau. Kích thước tương đối của các mũi tên có thể được sử dụng để chỉ ra độ lớn của mỗi lực.

  1. Xác định tất cả các lực tác dụng lên một vật

    Trong sơ đồ vật thể tự do, trọng lực được thể hiện dưới dạng một mũi tên hướng xuống kéo dài từ cạnh dưới cùng của hộp. Nếu vật đang ngồi trên một bề mặt thì lực của bề mặt đó ép lên được gọi là lực pháp tuyến. Lực pháp tuyến được biểu diễn dưới dạng một mũi tên hướng lên từ mép trên của hộp. Nếu đối tượng không chuyển động, hai lực này thường là lực duy nhất được hiển thị.

  2. Biểu đồ lực ma sát

    Nếu một vật đang chuyển động, ma sát thường trở thành một yếu tố. Ma sát là lực do một bề mặt tác dụng khi một vật thể di chuyển trên bề mặt đó. Ma sát thường chống lại chuyển động tịnh tiến, vì vậy nó được thể hiện như một mũi tên chỉ theo hướng ngược lại của chuyển động. Lực cản của không khí cũng là một dạng ma sát, nhưng ảnh hưởng của nó thường không đáng kể trừ khi một vật đang rơi tự do hoặc có tỷ lệ diện tích bề mặt trên khối lượng cao. Lực cản của không khí thường được thể hiện dưới dạng một mũi tên hướng lên từ đỉnh của một vật thể rơi xuống.

  3. Lập biểu đồ bất kỳ lực tác dụng nào

    Lực tác dụng có nhiều dạng. Một người hoặc một cái máy đẩy một vật theo một hướng cụ thể là một ví dụ về lực tác dụng. Một lực tác dụng thường được thể hiện bằng một mũi tên chỉ theo hướng chuyển động. Hai lực tác dụng ngược nhau được biểu diễn dưới dạng mũi tên ở hai bên của vật thể hướng ngược chiều nhau.

  4. Vẽ biểu đồ lực căng

    Lực căng dây là lực truyền cho một vật thông qua lực kéo của một sợi dây, một sợi dây hoặc một sợi dây gắn vào vật đó và kéo căng. Nếu một vật được treo vào một sợi dây thì lực căng được biểu diễn như một mũi tên hướng lên trên.