自由體圖

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自由體圖free body diagram)係力學分析上嘅一種做法,喺物理學工程學上都好常用:一幅自由體圖會畫出分析緊嗰一件物體、件物體嘅各部份、以及向件物體施嘅物體,然後用箭咀表示出個系統當中存在嘅力,每個箭咀會有個方向代表嗰股力嘅方向,仲會附帶一個數值表示嗰股力嘅大細;例如想像一嚿物體(用一個藍色嘅四方形代表),擺咗喺一個斜面(紅色三角形)上面,個斜面同地面之間嘅角度係 咁多度,件物體會受到至少三股力-

  • 係由地球施喺件物體上嘅萬有引力
  • 係由個斜面施喺件物體上嘅摩擦力(friction);
  • 係由個斜面施喺件物體上嘅反作用力(reaction);

如果 [註 1],就會令嚿物體沿 嘅向左下方向有個加速度,而佢向嗰個方向嘅速度就會上升。畫做自由體圖嘅話[1][2]

好似上述噉嘅圖喺(例如)建築設計上可以用嚟分析喺一間建築物嘅入口隔離、用嚟俾輪椅用嘅斜路嘅力學設計[3]

註釋[編輯]

  1. 有關 嘅數學知識,可以睇正弦

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  1. Ruina, Andy; Pratap, Rudra (2002). Introduction to Statics and Dynamics. Oxford University Press. pp. 79-105.
  2. Puri, Avinash (1996). "The Art of Free-body Diagrams". Physics Education. 31 (3): 155.
  3. Edlich, R. F., Kelley, A. R., Morton, K., Gellman, R. E., Berkey, R., Greene, J. A., ... & Long III, W. B. (2010). A case report of a severe musculoskeletal injury in a wheelchair user caused by an incorrect wheelchair ramp design. The Journal of emergency medicine, 38(2), 150-154.