Свободное тело - Free body
Период, термин свободное тело обычно ассоциируется с движением диаграмма свободного тела, графический прием, используемый физиками и инженерами. В этом контексте тело считается «свободным», когда оно выделяется из других тел для целей динамического или статического анализа. Объект не обязательно должен быть «свободным» в том смысле, что его не принуждают, и он может находиться или не находиться в состоянии равновесия; скорее, он не закреплен на месте и, таким образом, «свободно» перемещается в ответ на силы и крутящие моменты, которые он может испытывать.
пример
На рисунке 1 слева показаны зеленый, красный и синий виджеты, расположенные друг над другом, и по какой-то причине красный цилиндр оказался основным телом. (Например, может потребоваться вычислить напряжение, которому он подвергается.) Справа красный цилиндр стал свободным телом. На рисунке 2 интерес сместился только к левой половине красного цилиндра, и теперь это свободное тело справа. Пример иллюстрирует контекстную чувствительность термина «свободное тело». Цилиндр может быть частью свободного тела, он может быть сам по себе свободным телом, и, поскольку он состоит из частей, любая из этих частей может быть сама по себе свободным телом.
Обратите внимание, что рисунки 1 и 2 еще не диаграммы свободного тела. На законченной диаграмме свободного тела это свободное тело будет показано с силами, действующими на него.[1]
Свободно падающее тело
А свободное тело также следует отличать от свободно падающее тело. В ньютоновской физике последний термин относится к телу, которое падает под действием чистой гравитации, при этом все остальные силы равны нулю.[2] В общей теории относительности Эйнштейна, где гравитация становится кривизной пространство-время, свободно падающее тело не подвержено никаким силам и является телом, движущимся по геодезический.[3] Свободное тело в контексте этой статьи может не следовать геодезическим и может подвергаться воздействию всех видов сил, гравитационных и других.