隔離體圖

一個斜坡上的長方塊（上圖）及其對應的隔離體圖（下圖）

隔離體圖，也稱為自由體圖，中国大陆常称为受力分析圖，是一種用箭頭表示物體受力大小及方向的圖像表示法，物理學家及工程師常以此來分析物體的受力。隔離體圖可以方便了解物體所受的力或力矩之間的關係，也有助於求解物體運動方程中待解的力。在研究如樑內彎矩及剪力等的內部力時，也常用隔離體圖來說明其概念[1][2]。

隔離體圖的特點是圖中只有一個物體，其他周圍的物體均不繪出，只用箭頭表示周圍物體的施力。

繪製方式

隔離體圖主要包括物體的形狀及表示受力的箭頭。在問題求解的過程中，重要的是需先選擇隔離體圖物體的形狀。例如在求解鉗子车轴关节的受力時，繪製隔離體圖時可以只畫鉗子的一隻金屬槓桿，另外一隻金屬槓桿則可以用其對前者的施力來代替。

隔離體圖也可反映出為在分析系統時進行的假設及簡化，例如要分析軌道上的人造衛星，而且只需求其速度，此時就可以用一個點來表示人造衛星。而當要分析機車的剎車碟時，不可能將剎車碟用一個點來表示，此時就需要繪製剎車碟的簡圖。

需小心的處理表示受力箭頭的位置及其標示，例如處理斜面上長方體的受力時，需在分析其運動或是假設力平衡時才能找出正確正向力的位置。

其他常見的簡化假設包括二力構件（two-force member）的二個力為大小相等，方向相反，且作用在通過構件中心的一直線上。三力構件（three-force member）的三個力會共點[3]。

需要有的內容

隔離體圖不一定要繪出物體的外形，只有在外形有助於分析其受力時，才有需要繪出物體外形。有些情形時，可以將物體以一點來表示簡單分析。但若需要考慮物體的旋轉及其轉矩，則需要將其外形繪出。

隔離體圖中只需考慮作用在該物體上的力，可能包括摩擦力、重力、正向力、阻力、張力或是推力或拉力。若是在非慣性參考系，可能需要考慮慣性力，例如在旋轉參考系中的離心力。

隔離體圖一般會標示使用的坐標系，在列出其運動方程式時也比較方便。例如在考慮斜面上長方塊的問題時，會將x軸選定為延斜面往下的方向，y軸選定為和斜面垂直的方向，因此摩擦力只有x分量，而正向力只有y分量，而重力同時有x分量及y分量，分別為 及 ，其中 為斜面和水平面之間的夾角。

舉例

以一個位於斜面上的長方體來說明隔離體圖。

  • 將所有外部的支撐及結構變成外力，此例中的外力包括：
  • ：是長方體質量及重力加速度的乘積，也就是其重量。
  • ：斜面上的正向力。
  • ：斜面上的摩擦力。
  • 外力向量均有標示方向及作用點，旁邊也會標示其大小。
  • 其中也包括坐標系統，以便於描述外力。

參見

參考

  1. ^ Ruina, Andy; Rudra Pratap. Introduction to Statics and Dynamics (PDF). Oxford University Press. 2002: 79–105 [2006-08-04]. （原始内容存档 (PDF)于2019-05-25）. 
  2. ^ Hibbeler, R. C. Engineering Mechanics: Statics & Dynamics 11th. Pearson Prentice Hall. 2007: 83–86. ISBN 0-13-221509-8. 
  3. ^ MIT Two- and Three-Force Members. [2011-10-31]. （原始内容存档于2021-04-15）. 

Read other articles:

Halay

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Halay – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR Notasi tarian Yalli Halay adalah nama tarian rakyat yang dimainkan di Turki wilayah Anatolia Timur, Anatolia Tenggara, Anatolia Tengah, Laut Hita...

 

Débat

Pour l’article homonyme, voir Le Débat. « Le débat de ce soir : la perruque d'un homme doit-elle être poudrée avec du miel ou de la moutarde[1] ! »Dessin satirique de 1795 se moquant du contenu des débats, par Isaac Cruikshank, « Debating Society (Substitute for Hair Powder) ». La discussion politique (Emile Friant, 1889). Un débat est une discussion ou un ensemble de discussions sur un sujet, précis ou de fond, à laquelle prennent part des individ...

 

Первородный грех

Об экономическом термине см. Первородный грех (экономика). ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Ран�...

KURE

Student-run radio station at Iowa State University in Ames, Iowa For other uses, see Kure (disambiguation). 88.5 KUREAmes, IowaBroadcast areaAmes, IowaFrequency88.5 MHzBrandingIowa State's Student-Run Radio StationProgrammingFormatCollege RadioOwnershipOwnerResidence Association Broadcasting Services, Inc.HistoryFormer call signsKMRA (1949–1950) KMRI (1950–1961) KISU (1961–1970) KPGY (1970–1983) KUSR (1983–1996)Technical informationFacility ID55777ClassAERP630 wattsHAAT22.0 metersTr...

 

TNA Knockout Tag Team Championship

TNA Knockouts World Tag Team Championship Données générales Autres noms TNA Knockouts Tag Team Championship (2009-2013)Impact Knockouts Tag Team Championship (2020-2021)Impact Knockouts World Tag Team Championship (2021-2024)TNA Knockouts World Tag Team Championship (2024-...) Création 20 août 2009 Fédération Total Nonstop Action Wrestling Champion(s) actuel(s) Decay (Havok et Rosemary) (2) Champion(s) précédent(s) MK Ultra (Masha Slamovich et Killer Kelly) (1) Statistiques Premier(...

 

كريم يودا

كريم يودا (بالفرنسية: Abdoul Karim Yoda)‏  معلومات شخصية الميلاد 25 أكتوبر 1988 (36 سنة)[1]  أنيماس  الطول 1.82 م (5 قدم 11 1⁄2 بوصة) مركز اللعب وسط الجنسية فرنسا  معلومات النادي النادي الحالي نادي الوحدة الرقم 74 مسيرة الشباب سنوات فريق 2000–2007 سيرفيت المسيرة الاحترا...

Associazione Calcio Marzotto 1951-1952

Voce principale: Football Club Valdagno. Associazione Calcio MarzottoStagione 1951-1952Sport calcio Squadra Valdagno Allenatore Gino Costenaro (1ª) Gino Costenaro & Jesse Carver (D.T.) (2ª-11ª) Jesse Carver (12ª-17ª) Gino Costenaro (18ª-37ª) Giacomo Grisa (38ª) Presidente Vittorio Marzotto Serie B14º posto. Maggiori presenzeCampionato: Corazza (37) Miglior marcatoreCampionato: Forlani (14) 1950-1951 1952-1953 Si invita a seguire il modello di voce Questa voce raccoglie le i...

 

Gaetano Cicognani

Gaetano Cicognani BiografiKelahiran26 November 1881 Brisighella Kematian5 Februari 1962 (80 tahun)Roma Kardinal 12 Januari 1953 – Apostolic Nuncio to Spain 16 Mei 1938 – 12 Januari 1953 Apostolic Nuncio to Austria 14 Juni 1936 – 16 Mei 1938 Apostolic nuncio to Perú 20 Mei 1928 – Apostolic nuncio to Bolivia 11 Februari 1925 – Uskup agung Katolik 1r Februari 1925 – Titular archbishop 2 Januari 1925 – Keuskupan: Ancyra Data pribadiAgamaGereja Kat...

 

Idols (Afrika Barat)

Idolslogo IdolsPembuatSimon FullerPemeranDede MabiakuAbrewa NanaDan FosterNegara asalNigeriaProduksiDurasiVariasiRilis asliJaringanM-NetRilis2007 –Finalis(beserta tanggal eliminasi) Timi Dakolo Pemenang Omawumi Megbele 27 Mei Temitayo George 21 Mei Eric Arubayi 14 Mei Jerrilyn Mulbah 7 Mei Jodie Odiete 30 April Mercy Nwanko 23 April Uche Ume 16 April Joan Ekpai 9 April Omodele Fatoki 2 April Idols adalah rangkaian kontes bernyanyi Idol Series yang diselenggarakan di benua Afrika bagia...

David E. Twiggs

David E. TwiggsDavid E. Twiggs al termine della propria carriera (Mathew B. Brady, 1860 circa)SoprannomeTigre del BengalaOld Davyil Cavalloil Traditore Twiggs NascitaContea di Richmond, 14 febbraio 1790 MorteAugusta, 15 luglio 1862 Cause della mortePolmonite Luogo di sepolturaTwiggs Cemetery (Good Hope Plantation, contea di Richmond) Dati militariPaese servito Stati Uniti Stati Confederati d'America Forza armata United States Army Confederate States Army Anni di servizio1812...

 

Stephen F. Austin

American empresario (1793–1836) Stephen Austin redirects here. For other people, see Stephen Austin (disambiguation). Stephen F. AustinA posthumous portrait from 18404th Secretary of State of TexasIn officeOctober 22, 1836 – December 27, 1836PresidentSam HoustonPreceded byWilliam Houston JackSucceeded byJames Pinckney Henderson Personal detailsBornStephen Fuller AustinNovember 3, 1793Wythe County, Virginia, United States (present-day Austinville, Virginia)DiedDecember 27, 1836(18...

 

2014 United States House of Representatives elections in Nevada

Election in Nevada to elect the House of Representatives See also: 2014 Nevada elections 2014 United States House of Representatives elections in Nevada ← 2012 November 4, 2014 (2014-11-04) 2016 → All 4 Nevada seats to the United States House of Representatives   Majority party Minority party   Party Republican Democratic Last election 2 2 Seats won 3 1 Seat change 1 1 Popular vote 304,809 210,147 Percentage 56.13% 38.70% Swin...

Військово-музичне управління Збройних сил України

Військово-музичне управління Збройних сил України Тип військове формуванняЗасновано 1992Країна  Україна Емблема управління Військово-музичне управління Збройних сил України — структурний підрозділ Генерального штабу Збройних сил України призначений для планува...

 

Paolo Uccello

Paolo UccelloLahirPaolo di Dono1397 (1397)Pratovecchio, ItalyMeninggalDesember 10, 1475 – 1397; umur -79–-78 tahunFlorence, ItalyKebangsaanItalianPendidikanLorenzo GhibertiDikenal atasPainting, FrescoKarya terkenalFunerary Monument to Sir John Hawkwood, Saint George and the Dragon, The Battle of San RomanoGerakan politikEarly Renaissance Paolo Uccello (pengucapan bahasa Italia: [pa ː olo uttʃɛllo], 1397 - 10 Desember 1475), lahir Paolo di Dono, adalah seorang pelukis...

 

مجلس الشورى الإسلامي (إيران)

  هذه المقالة عن مجلس الشورى الإسلامي. لمعانٍ أخرى، طالع مجلس إسلامي (توضيح). برلمان مجلس شورای اسلامیمجلس الشورى الإسلامي الدورة العاشرة بعد الثورة الإسلامية في إيران النوع التأسيس 14 من مارس ، 1980 الموافق (تقويم فارسي: 7 خرداد 1359) النوع برلمان بغرفة واحدة البلد إيران ...

Ожье Датчанин

В Википедии есть статьи о других людях с именем Ожье. Ожье ДатчанинHolger Danske Статуя Ожье Датчанина в замке Кронборг изображает героя, спящего в одном из подвалов этого здания. Мифология европейский средневековый эпос Местность Франкская империя, Дания Имя на других языках...

 

Fish tape

A tool used to install electrical wires in tubes This article relies largely or entirely on a single source. Relevant discussion may be found on the talk page. Please help improve this article by introducing citations to additional sources.Find sources: Fish tape – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2018) A 75-foot (23 m) steel fish tapeA comparison of nylon (top) and steel (bottom) fish tapes A fish tape (also called a draw wire, d...

 

Cuckoo wasp

Family of insects Cuckoo waspsTemporal range: Aptian–Recent PreꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Arthropoda Class: Insecta Order: Hymenoptera Superfamily: Chrysidoidea Family: ChrysididaeLatreille, 1802 Subfamilies Amiseginae Chrysidinae Cleptinae Loboscelidiinae Commonly known as cuckoo wasps or emerald wasps, the hymenopteran family Chrysididae is a very large cosmopolitan group (over 3000 described species) of parasitoid or...

Tatsuki Nara

Tatsuki Nara 奈良 竜樹 Informasi pribadiNama lengkap Tatsuki NaraTanggal lahir 19 September 1993 (umur 30)Tempat lahir Kitami, Hokkaido, Jepang, JepangTinggi 1,80 m (5 ft 11 in)Posisi bermain BekInformasi klubKlub saat ini Kashima AntlersNomor 3Karier junior2009–2011 Consadole SapporoKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)2011–2014 Consadole Sapporo 103 (1)2015 FC Tokyo 0 (0)2015 → J. League U-22 (loan) 7 (1)2016–2020 Kawasaki Frontale 71 (2)2020– Kashima Antle...

 

Musim VFL 1924

Musim Kejuaraan VFL 1924Essendon FC, PremiersTim peserta9PremiersEssendon (premiership ke-6)Minor premiersEssendon (minor premiership ke-4)Pertandingan78Penonton terbanyak42.522Medalis leading goalkickerJack Moriarty (Fitzroy)Medalis BrownlowEdward Greeves (Geelong)← 19231925 → Musim Victorian Football League 1924 adalah musim ke-28 dari penyelenggaraan VFL, kompetisi sepak bola menurut peraturan Australia. Juara (premier) edisi ini diraih oleh Essendon yang dalam musim ...