ce qu'un diagramme de corps libre montre
Un diagramme à corps libre est une représentation visuelle de toutes les forces agissant sur un objet. Il ne montre pas directement le mouvement ou l'accélération de l'objet. Il montre:
* Forces: Des flèches représentant la direction et l'ampleur de chaque force agissant sur l'objet (par exemple, gravité, force normale, friction, force appliquée).
* Objet: Une représentation simple de l'objet (généralement une boîte ou un cercle).
comment obtenir l'accélération
Pour trouver l'accélération d'un diagramme de corps libre, vous devez suivre ces étapes:
1. Identifiez toutes les forces: Assurez-vous que vous avez correctement identifié toutes les forces agissant sur l'objet dans votre diagramme de corps libre.
2. Choisissez un système de coordonnées: Décidez d'un système de coordonnées (généralement des axes x et y) pour décrire la direction des forces.
3. résoudre les forces en composants: Si les forces ne sont pas alignées avec les axes choisis, décomposez-les en composants horizontaux (x) et verticaux (y).
4. Appliquer la deuxième loi de Newton: Pour chaque direction (x et y), résumez toutes les forces agissant dans cette direction et définissez-la égale à la masse de l'objet multiplié par son accélération dans cette direction:
* Σf_x =ma_x
* Σf_y =ma_y
5. Résoudre pour l'accélération: Résolvez les équations des composants d'accélération (A_X et A_Y).
6. Trouvez l'ampleur et la direction: Si vous avez besoin de l'accélération globale, utilisez le théorème de Pythagore pour trouver la magnitude:a =√ (a_x² + a_y²). La direction peut être trouvée en utilisant la trigonométrie.
Exemple
Disons que vous avez une boîte assise sur une rampe avec une force qui la pousse en montée. Voici comment vous trouverez l'accélération:
1. Forces: Gravité (vers le bas), force normale (perpendiculaire à la rampe), force appliquée (en haut de la rampe), friction (opposée au mouvement).
2. Système de coordonnées: Choisissez l'axe X parallèle à la rampe et à l'axe y perpendiculaire à la rampe.
3. Résoudre les forces: Briser la gravité en composants parallèles et perpendiculaires à la rampe.
4. La deuxième loi de Newton:
* Σf_x =ma_x (somme des forces parallèle à la rampe)
* Σf_y =ma_y (somme des forces perpendiculaire à la rampe)
5. Résoudre: Résolvez les équations pour A_X et A_Y.
6. Magnitude et direction: Utilisez le théorème et la trigonométrie Pythagorean pour trouver l'accélération globale.
Point clé: Le diagramme du corps libre est un outil visuel qui vous aide à identifier et à organiser les forces impliquées. L'accélération est calculée par le biais de la deuxième loi de Newton en utilisant les informations du diagramme du corps libre.
