隔離體圖

隔離體圖，嘛叫做自由體圖，中國大陸定定號做受力分析圖，是一種用箭頭表示物體受力大細佮方向的圖像表示法，物理學家佮工程師定定以此來分析物體的受力。隔離體圖會當方便了解物體所受的力抑是力矩之間的關係，對求解物體運動的程當中幫助的力量來講。佇研究如樑內彎矩佮剪力等等的內部力的時，定定用隔離體圖來說明其概念。

隔離體圖的特點是圖內底干焦一个物體，其他周圍的物體攏無畫出，干焦箭頭表示周圍物體的施力。

繪製方式

隔離體圖主要包括物體的形佮表示受力佮箭頭。佇問題求解的過程中，重要的是需要先選擇隔離體圖物體的形。比如講佇求解鉗子車軸關節的受力時，畫隔離體圖的時會當干焦畫鉗仔的一隻金屬槓桿，另外一隻金屬槓桿會當用伊的前者的施力來代替。

隔離體圖嘛會當反映出做佇分析系統的時陣進行的假使佮簡化，譬如講欲分析軌道頂懸的人造衛星，而且干焦需求其速度，這个時陣就會當用一个點來表示人造衛星。當欲分析機車的擋仔的時陣，無可能將擋仔用一个點來表示，這个時陣就需要畫一時間車碟仔的簡圖。

需要細膩來處理表示受力箭頭的位置佮標示，比如講處理趨面上長方體的受力時陣，著愛佇分析其運動抑是假使平衡的時才揣出正確正向力的位置。

其他定定看著的簡化假設包括二力構件（two-force member）的兩个力為大小相等呢，彼方向倒反，而且作用佇咧通過構件中心的一直線頂。三力構件（three-force member）的三个力會共點。

需要有的內容

隔離體圖無一定愛畫出物體的外形，只有佇咧外形對分析來講受力的時陣，才有需要畫出物體外形。伊的情形是有一寡，會當共物體以一點仔來表示簡單分析。若是需要考慮物體的旋轉佮其轉矩，著愛共其外形繪出。

隔離圖內底干焦需要考慮做用佇該物體頂懸的力，可能包括摩擦力、重力、正向力、阻力、張力抑是捒力抑是搝力。若是佇非慣性參考系，可能需要考慮慣性力，譬如講佇旋轉參考系中的離心力。

隔離圖一般會標示使用的坐標系，佇咧列出其運動的方程式嘛較方便。譬如講佇考慮趨面上長方塊的問題的時陣，會將 x 軸選定做延斜面向下跤的方向，y 軸選定做佮斜面垂直的方向，所以摩擦力干焦有 x 分量，啊若正向力干焦 y 分量，啊若重力的同時有 x 分量佮 y 分量，分別為 $ mg \ sin \ theta $ 佮 $ mg \ cos \ theta $，其中 $ \ theta $ 為趨趨面佮水平面之間的角色。

舉例

以一个徛佇趨面上的長方體來說明隔離體圖。

• 共所有外部的支持佮結構變做外力，這例中的外力包括：

* $ mg $：是長方體質量佮重力加速度的乘積，就是其重量。

• $ N $：趨面上的正向力。
• $ F _ { f } $：斜面上的摩擦力。

• 外力向量攏有標示方向佮作用點，邊仔嘛會標示其大細。
• 其中嘛包含坐標系統，通好看著外力。

參見

• 經典力學