Конструктор силовых диаграмм

Создавайте диаграммы свободного тела, размещая объекты и прикрепляя к ним векторы сил. Симулятор складывает силы в результирующий вектор и показывает направление и величину возникающего ускорения в соответствии с законом F = ma.

Для кого: Студенты, изучающие законы Ньютона, компоненты сил и принципы определения равнодействующей силы.

Ключевые понятия

  • диаграмма свободного тела
  • равнодействующая сила
  • второй закон Ньютона
  • векторная сумма
  • равновесие

Как это работает

Добавьте до четырёх сил, действующих на одно тело. Каждая сила имеет величину (ньютоны) и угол, отсчитываемый против часовой стрелки от оси +x — 0° направлено вправо, 90° вверх. Цветные стрелки — включённые вами силы; толстая голубая стрелка — результирующая сила ΣF. Пунктирная пурпурная стрелка — ускорение a = ΣF/m (то же направление, что у ΣF; длина масштабирована для наглядности). Диаграмма перерисовывается каждый кадр при перемещении ползунков.

Основные формулы

F_x = |F| cos θ,   F_y = |F| sin θ
ΣF = Σ F_i   (векторная сумма)
a = ΣF / m

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитывается равнодействующая сила?
Все приложенные силы складываются как векторы. Равнодействующая сила, делённая на массу объекта, даёт ускорение; направление определяется векторной суммой.

Другие симуляторы в этой категории — или все 71.

Вся категория →