1. 자유 바디 다이어그램 (FBDS) :
* 정의 : 자유 바디 다이어그램은 물체와 그에 작용하는 모든 힘의 간단한 시각적 표현입니다.
* 그리기 방법 :
* 관심있는 대상을 점 또는 간단한 모양으로 그립니다.
* 물체에 작용하는 각 힘을 나타내는 화살표를 그립니다. 화살표의 길이는 힘의 크기를 나타내고 화살표의 방향은 힘의 방향을 나타냅니다.
* 각 화살표에 힘의 이름으로 레이블을 지정하십시오.
* 균형 잡힌 힘 : 균형 잡힌 힘 시나리오에서, 힘을 나타내는 화살표는 길이가 같고 방향이 반대됩니다. 이것은 시각적으로 힘이 서로를 취소하여 순 힘이 0이라는 것을 보여줍니다.
2. 벡터 다이어그램 :
* 정의 : 벡터 다이어그램은 화살표를 사용하여 힘을 나타냅니다. 화살표의 길이는 크기를 나타내고 방향은 방향을 나타냅니다.
* 그리기 방법 :
* 물체에 작용하는 각 힘을 나타 내기 위해 화살표를 그리십시오.
* 힘이 균형을 이루면 화살표가 폐쇄 루프를 형성하므로 힘이 서로를 취소합니다.
* 예 : 테이블 위에 놓여있는 책을 상상해보십시오. 중력의 힘은 책을 아래쪽으로 끌어 당기고 표의 정상적인 힘은 책을 위로 밀어냅니다. 이러한 힘이 균형을 이루면,이 힘을 나타내는 화살표는 길이가 같고 방향이 동일하여 폐쇄 루프가 형성됩니다.
3. 방정식 :
* 정의 : 뉴턴의 운동 법칙을 사용하여 수학적으로 힘과 상호 작용을 나타낼 수 있습니다.
* 사용 방법 :
* 균형 잡힌 힘의 경우 물체에서 작용하는 모든 힘의 합은 0입니다. 이것은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다. σf =0
* 특정 경우, 객체에 작용하는 각 힘에 대한 방정식을 쓸 수 있습니다. 예를 들어, 중력과 정상 힘이 균형을 이루면 다음을 쓸 것입니다 :f_gravity =f_normal
* 예 : 테이블 위에 놓인 책은 중력 (F_G)으로 인한 하향 힘과 정상 힘 (F_N)으로 인한 상향 힘을 경험합니다. 이 힘이 균형을 이루면 우리는 다음과 같습니다. f_g =f_n.
4. 관찰 :
* 정의 : 균형 잡힌 힘의 효과를 직접 관찰 할 수 있습니다.
* 관찰 방법 : 일정한 속도로 휴식을 취하거나 움직이는 물체를 찾으십시오. 이것은 물체에 작용하는 힘의 균형이 균형을 유지한다는 것을 나타냅니다.
* 예 : 직선 도로에서 일정한 속도로 움직이는 자동차는 균형 잡힌 힘의 예입니다. 엔진의 순방향 힘은 마찰과 공기 저항의 힘에 의해 균형을 이룹니다.
5. 질적 설명 :
* 정의 : 시각적 다이어그램이나 방정식에 의존하지 않고 단어를 사용하여 힘의 균형을 설명 할 수 있습니다.
* 예 : "중력을 아래로 당기는 힘의 힘은 정상적인 힘에 의해 균형을 이루기 때문에이 책은 테이블 위에 놓여 있습니다."
균형을 보여주기 위해 선택한 방법은 특정 상황과 필요한 세부 수준에 따라 다릅니다. 이러한 방법의 조합을 사용하여 개념에 대한 포괄적 인 이해를 제공하는 것이 도움이됩니다.
