Diagram benda bebas – bidang miring, lift, dan katrol

Yang ditunjukkan

Diagram benda bebas menggambarkan satu benda saja beserta semua gaya yang bekerja padanya, digambar dari pusatnya seperti pada model partikel. Setiap gaya berasal dari sesuatu yang menyentuh atau menarik benda: Bumi (berat), permukaan (gaya normal dan gesek), tali (tegangan) atau fluida (gaya apung). Jumlah gaya memberi resultan, dan hukum II Newton ΣF = ma memberi percepatan. Di dalam lift yang dipercepat, timbangan menunjukkan N = m(g + a); dalam kerangka acuan lift itu sendiri, gaya fiktif −ma menyeimbangkan gaya-gaya. Model memakai g = 9,81 m/s², satu koefisien μ, serta tali dan katrol ringan.

Cara menggunakan

Pilih Situasi. Seret gaya dari baki ke benda dan lepaskan ke arah gaya itu menunjuk; seret ujung bulat untuk memutarnya, atau kembalikan ke baki untuk menghapusnya. Tekan Periksa dan ikuti petunjuk. Jalankan menggerakkan benda. Pada lift, atur Percepatan lift a, tekan Catat angka timbangan, lalu bandingkan pilihan Kerangka acuan. Tampilkan jawaban menggambar gaya sesuai skala.

Parameter yang dapat diubah

• Situasi Balok di bidang miring kasar, Balok meluncur naik bidang miring, Beban ditarik ke atas dengan tali, Balok terapung, Orang di atas timbangan di lift, Dua balok dihubungkan katrol
• Massa m (balok A pada katrol) 0,5–10 kg
• Massa balok B 0,1–10 kg
• Sudut kemiringan θ 5–60 °
• Koefisien gesek μ 0–1
• Tegangan tali T 0–60 N
• Massa jenis balok ρ 100–950 kg/m³
• Massa orang m 20–120 kg
• Percepatan lift a (+ ke atas) -9,81–5 m/s²
• Kerangka acuan Tanah, Lift
• Sembunyikan massa orang
• Tampilkan jawaban (gaya sesuai skala)

Pertanyaan untuk dijelajahi

1. Mengapa gaya gesek mengarah ke bawah lereng saat balok meluncur naik?
2. Berapa angka timbangan di dalam lift yang kabelnya putus, dan mengapa?
3. Gaya apa yang harus Anda tambahkan pada diagram bila menggambarkan orang dari dalam lift yang dipercepat?