Свободное тело - Free body
Термин « свободное тело» обычно ассоциируется с движением диаграммы свободного тела , графического устройства, используемого 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 свободным телом сама по себе.
Обратите внимание, что рисунки 1 и 2 еще не являются схемами свободного тела . На законченной диаграмме свободного тела это свободное тело будет показано с действующими на него силами.
Свободно падающее тело
Свободное тело также следует отличать от свободно падающего тела . В ньютоновской физике последний термин относится к телу, которое падает под действием чистой гравитации, при этом все остальные силы равны нулю. В общей теории относительности Эйнштейна, где гравитация становится кривизной пространства-времени , свободно падающее тело не подвержено никаким силам и является телом, движущимся по геодезической . Свободное тело в контексте этой статьи может не следовать геодезическим и может подвергаться воздействию всех видов сил, гравитационных и других.