رسم الجسم الحر للمستوى المائل

رسم الجسم الحر لمسائل المستوى المائل

هذا القالب يطبق إطار رسم الجسم الحر على المسألة الكلاسيكية للمستوى المائل في الفيزياء. الفكرة الأساسية التي يوضحها هي تحليل قوة الجاذبية إلى مركبات موازية وعمودية على سطح المستوى المائل — وهي الخطوة التي تجعل الحل الرياضي ممكنًا.

يفصل الرسم بين القوى الثلاث المؤثرة على المكعب (الوزن، القوة العمودية، الاحتكاك) ويظهر كيف يتحلل الوزن إلى mg sin(a) على طول المنحدر وإلى mg cos(a) داخل المنحدر. يمكن للطلاب رؤية أن القوة العمودية توازن mg cos(a) بينما تعتمد الحركة الصافية على ما إذا كانت mg sin(a) تتجاوز قوة الاحتكاك.

يمكن التخصيص بإضافة قوى تطبيقية، تغيير الزاوية، إضافة قيم عددية للكتلة ومعامل الاحتكاك، أو التوسع لتشمل نظام بكرة.