फ्री बॉडी डायग्राम $(FBD)$ क्या है?

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(N/A) फ्री बॉडी डायग्राम $(FBD)$ भौतिकी में किसी वस्तु पर कार्य करने वाले बलों का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक आरेख है।
$1$. यह किसी वस्तु को उसके परिवेश से अलग करके दर्शाता है।
$2$. वस्तु पर कार्य करने वाले सभी बाहरी बलों को वस्तु के द्रव्यमान केंद्र से उत्पन्न होने वाले सदिशों के रूप में दर्शाया जाता है।
$3$. इन बलों में आमतौर पर गुरुत्वाकर्षण (भार),अभिलंब बल,तनाव,घर्षण और अनुप्रयुक्त बल शामिल होते हैं।
$4$. $FBD$ न्यूटन के गति के दूसरे नियम,$\sum \vec{F} = m\vec{a}$ को लागू करके अज्ञात बलों या त्वरण को ज्ञात करने में मदद करता है।

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$t = 0$ के क्षण पर,एक चिकनी क्षैतिज सतह पर स्थित $m$ द्रव्यमान के एक छोटे पिंड पर $F = kt$ ($k$ एक स्थिरांक है) बल कार्य करता है। यह बल क्षैतिज के साथ $\alpha$ कोण पर लगाया जाता है। वह समय ज्ञात कीजिए जब पिंड सतह को छोड़ देता है:

एक कण पर कार्यरत तीन बलों $\vec F_1 = 100\,N$,$\vec F_2 = 80\,N$ और $\vec F_3 = 60\,N$ का योग शून्य है। $\vec F_1$ और $\vec F_2$ के बीच का कोण लगभग .......... $^o$ है।

एक पिंड पर तीन बल $\vec{F_1}$,$\vec{F_2}$ और $\vec{F_3}$ कार्य कर रहे हैं,जो सभी पिंड के एक बिंदु $P$ पर कार्य करते हैं। पिंड एकसमान चाल से गति करता हुआ पाया जाता है।
$(a)$ दर्शाइए कि बल समतलीय (coplanar) हैं।
$(b)$ दर्शाइए कि इन तीन बलों के कारण किसी भी बिंदु के परितः पिंड पर कार्य करने वाला बल-आघूर्ण (torque) शून्य है।

$10 \, N$ वजन का एक लोहे का गोला एक $V$ आकार के चिकने गर्त में स्थित है,जिसकी भुजाएँ चित्र में दिखाए अनुसार $60^o$ का कोण बनाती हैं। तो प्रतिक्रिया बल क्या हैं?

लीवर में यांत्रिक लाभ (Mechanical Advantage) को परिभाषित कीजिए।

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