Principio de cuerpo libre

Freigeschnittene Kugel

El principio de cuerpo libre se usa para separar todos los puntos de contacto, soporte y conexión en un sistema de sus alrededores para crear un cuerpo libre. Las fuerzas que actúan sobre este cuerpo libre desde el área que le rodea se consideran como vectores de fuerza.

Los siguientes elementos tienen características distintivas.

Cuerdas y cadenas: Estos elementos son capaces de transmitir fuerzas de tensión únicamente. Como resultado, el vector de fuerza que se agrega al cuerpo libre siempre apuntará lejos de la cuerda o cadena.

Miembros: Los miembros son capaces de transmitir fuerzas de tensión y compresión, pero no momentos.

Bolas y rodillos: Las bolas y los rodillos son capaces de transmitir fuerzas normales únicamente. Las líneas de acción de las fuerzas deben pasar cada una a través del punto de contacto y el centro de la bola rodillo.

En el caso de los soportes, las fuerzas que los soportes portan deben reemplazarse por vectores de fuerza.

Un diagrama de cuerpo libre de una bola

Freimachungsprinzip

Freigeschnittene Kugel

Das Freimachungsprinzip erlaubt das Freischneiden aller Berührungs-, Stütz- oder Verbindungsstellen eines Systems von der Umgebung. Die von der Umgebung auf das freigeschnittene System wirkenden Kräfte werden als Kraftvektoren angetragen.

Besonderheiten ergeben sich bei folgenden Elementen.

• Seile und Ketten: Sie können nur Zugkräfte übertragen. Der einzutragende Kraftvektor ist somit nach dem Freischneiden immer vom Seil oder der Kette wegzeigend.
• Stäbe: Sie können nur Zug- oder Druckkräfte, jedoch keine Momente übertragen.
• Kugel und Rollen: Sie übertragen nur Normalkräfte. Die Wirklinien der Kräfte müssen jeweils durch den Berührungspunkt und den Kugel- bzw. Rollenmittelpunkt verlaufen.

Bei Lagern sind die durch diese abgestützten Kräfte durch Kraftvektoren zu ersetzen.

Free body principle

A free body diagram of a ball

The free body principle is used to separate all the points of contact, support and connection in a system from their surroundings to create a free body. The forces acting on this free body from the surrounding area are drawn in as Force vectors.

The following elements have distinctive features.

• Ropes and chains: These elements are capable of transmitting tensile forces only. As a result, the force vector that is added to the free body will always point away from the rope or Chain.
• Members: Members are capable of transmitting tensile and compressive forces, but not moments.
• Balls and rollers: Balls and rollers are capable of transmitting normal forces only. The lines of action for the forces must each run through the point of contact and the centre of the ball/roller.

In the case of supports, the forces that the supports carry should be replaced with force vectors.

自由体原理

球的受力图

自由体原理是指将一个系统与环境的所有互相接触、支撑、连接的点分开，从而创造一个自由体。自由体上受到环境的力可表示成力矢量。

下列结构具有不同的特点。

绳索和链子：这些物体只能传递拉力。这会导致施加在自由体上的力矢量总是沿着绳索或链子但背离物体方向。

构件: 构件既可以传递拉伸力也可以传递压力，但是不能传递力矩。

球体和滚轴: 球体和滚轴只能传递法向力。每条力的作用线都必须同时通过接触点和球体或滚轮的中心

在有支撑点的情况下，支撑点提供的力应被视为力矢量。

球的受力图