1。無料のボディ図(FBD):
* 定義: 自由なボディ図は、オブジェクトとそれに作用するすべての力の単純な視覚表現です。
* 描画方法:
*関心のあるオブジェクトをポイントまたはシンプルな形状として描きます。
*オブジェクトに作用する各力を表す矢印を描きます。矢印の長さは力の大きさを表し、矢印の方向は力の方向を示しています。
*各矢印に力の名前にラベルを付けます。
* バランスのとれた力: バランスの取れた力のシナリオでは、力を表す矢印の長さが等しく、方向に反対になります。これは、力が互いにキャンセルし、ゼロの正味の力をもたらすことを視覚的に示しています。
2。ベクトル図:
* 定義: ベクトル図は矢印を使用して力を表します。矢印の長さは大きさを表し、方向は方向を表します。
* 描画方法:
*オブジェクトに作用する各力を表す矢印を描きます。
*力のバランスが取れている場合、矢印は閉ループを形成します。つまり、力は互いにキャンセルします。
* 例: テーブルの上にある本を想像してみてください。重力の力は本を下に引っ張り、テーブルからの通常の力が本を上に押し上げます。これらの力がバランスが取れている場合、これらの力を表す矢印は長さが等しく、方向が反対で、閉ループが形成されます。
3。方程式:
* 定義: ニュートンの動きの法則を使用すると、力とそれらの相互作用を数学的に表すことができます。
* 使用方法:
*バランスの取れた力の場合、オブジェクトに作用するすべての力の合計はゼロです。これは、σf=0として表現できます
*特定の場合、オブジェクトに作用する各力の方程式を書き込むことができます。たとえば、重力と正常な力がバランスが取れている場合、f_gravity =f_normalと書きます。
* 例: テーブルの上にある本は、重力(f_g)と正常な力(f_n)による上向きの力のために下向きの力を経験します。これらの力がバランスが取れている場合、f_g =f_nがあります。
4。観察:
* 定義: バランスのとれた力の影響を直接観察できます。
* 観察方法: 安静時または一定の速度で移動しているオブジェクトを探します。これは、オブジェクトに作用する力がバランスが取れていることを示しています。
* 例: まっすぐな道路で一定の速度で移動する車は、バランスの取れた力の例です。エンジンの前方力は、摩擦と空気抵抗の力とバランスが取れています。
5。定性的説明:
* 定義: 視覚図や方程式に頼らずに、単語を使用して力のバランスを記述できます。
* 例: 「この本は、それを下に引っ張る重力の力が通常の力によってバランスが取れているため、テーブルの上で休んでいます。」
バランスの取れた力を表示する方法は、特定の状況と必要な詳細レベルに依存します。これらの方法の組み合わせを使用して、概念を包括的に理解することが役立ちます。