Diagramas de corpo livre em problemas de física

Na física, diagramas de corpo livre ajudar você a entender como as leis do movimento de Newton descrever como os objetos se movem quando as forças são aplicadas a eles. Aqui estão algumas questões práticas que você pode tentar.

questões práticas

Utilizar o seguinte diagrama de força de uma suspensão em massa a partir de uma roldana por uma corda sem massa de responder a questões de 1 a 3. As letras no diagrama significar vectores.

1. Qual vetor representa a força gravitacional da Terra exerce sobre a massa?

2. Cujo vector (s) representa a força de tensão?

3. Que dois vetores sempre têm magnitudes iguais?

   Utilizar o seguinte diagrama de forças, que mostra uma caixa de massa m sentando-se no tampo de uma mesa, ao responder a perguntas 4 e 5. As letras no diagrama significam vectores.

   

4. Qual vetor representa a força normal exercida sobre a caixa?

5. Assumindo a mesa completamente suporta o peso da caixa, o que a igualdade deve ser verdade em termos de A, B, C e D - as magnitudes dos vetores exibido?

respostas

A seguir estão as respostas para as questões práticas:

1. 
   
   
   

   D

   A força da gravidade entre a Terra e um objeto aponta sempre para baixo num diagrama de forças.

2. A e C

   Independentemente da direcção, as forças de tensão sempre ligar um objecto - em que a força é exercida - para um segundo objecto que exerce a força. Quando você vê uma corda esticada em uma questão física, existem forças de tensão ao longo da corda. (No diagrama dado, a direcção de A indica que a corda passa a ser puxando-se um segundo objecto, invisível com a ajuda da polia.)

3. A e C

   Video: AULA 18 - equilíbrio estático - tração em cordas - diagrama de corpo livre

   Se a massa não acelera verticalmente, em seguida, C e D deve ser igual- do mesmo modo, se a massa não acelera horizontalmente, em seguida, B e E devem ser iguais. No entanto, nenhuma dessas situações é estipulado por qualquer informação que me foi dada. A única coisa que sabemos com certeza é que as magnitudes das duas forças de tensão - A e C - deve ser igual, porque eles estão na mesma corda. Eles apontam em direções opostas para satisfazer a terceira lei de Newton de forças iguais e opostas (ou então a corda iria rasgar-se distante).

4. UMA

   Video: EFB205- Física I [Diagrama de Corpo Livre]

   Os pontos normais de força perpendicular de distância a partir de uma superfície, a partir do ponto de contacto entre o objecto em questão e a própria superfície.

5. A = D

   Completamente suportado pela mesa, o bloco não acelera para baixo (ou para cima), então a força resultante sobre o bloco na direção vertical deve ser igual a 0:

   

   Video: Força Resultante exercicio 3. Diagrama de corpo livre

   Note-se que há um sinal negativo sobre a magnitude de D porque esse vector é que aponta para baixo (no sentido negativo, convencionalmente). As magnitudes dos A e D são iguais, mas as suas direcções são opostas.