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科學繪圖工具

受力圖繪製

先選定分析的物體,再把各個外力畫清楚。用文字開始受力圖繪製,整理箭頭、符號和座標軸。

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由 SciFig Team 審核更新於

受力圖繪製— 範本與範例

讓力學情境變成清楚的受力圖

描述物體與接觸條件

描述物體與接觸條件

從斜面上的方塊、懸掛重物或受外力拉動的物體開始。寫出分析對象、表面條件及運動狀態,讓受力圖繪製有明確範圍。

整理力箭頭與標籤

整理力箭頭與標籤

指定重力、正向力、摩擦力、張力及施力的方向,並使用 W、N、f、T 等一致符號。把文字移到不遮住箭頭的位置,讀者更容易分辨每一個外力。

完成報告與教材的圖版

完成報告與教材的圖版

依你的力學分析調整箭頭、座標軸及標籤,再匯出圖檔。多個情境可採用相同配色與符號,方便並排比較斜面、平衡和加速運動。

什麼是受力圖?

受力圖(自由體圖,free-body diagram 或 FBD)把一個物體從周圍環境抽離,單獨畫出作用在它身上的外力。重力、正向力、摩擦力與張力各以向量箭頭表示,方便建立牛頓第二運動定律的方程式。用 SciFig 進行受力圖繪製時,可描述物體、表面、運動狀態和已知外力,產生示意草稿後再整理方向與標籤。

先畫受力圖,再寫力學方程式

  • 建立牛頓第二運動定律方程式的起點
  • 把研究物體單獨取出,明確列出外力
  • 分解力之前先確認方向與座標軸
  • 用標籤讓作業或報告的推導容易追蹤
  • 比較平衡與加速情境中的向量關係
  • 整理論文、學位報告與教材中的力學示意圖
  • 把重複的畫圖工作轉成一致的圖版流程

受力圖繪製的七個要素

  • 物體:以點或簡化方塊表示分析對象
  • 重力 W = mg:近地表通常鉛直向下
  • 正向力 N:垂直接觸面,表達接觸作用
  • 摩擦力 fₛ 或 fₖ:平行接觸面
  • 張力 T:沿繩索或纜線拉住物體的方向
  • 施力 F:標示外加推力、拉力或彈簧力
  • 座標軸:依運動或接觸面安排 x、y 軸

受力圖的常見用途

  • 高中物理與牛頓運動定律練習
  • 大學力學、靜力學與動力學教材
  • 說明裝置與外力的物理實驗報告
  • 結構和機構的工程分析
  • 人體動作與受力的生物力學示意
  • 物理課程投影片與線上教材

如何製作受力圖

1

描述你的受力圖

用自然語言告訴 SciFig 要畫什麼 —— 無需任何設計工具。

2

用 SciFig 產生

根據描述產生初稿,再核對結構、標註與研究內容。

3

編輯並匯出

在向量畫布編輯文字與形狀,匯出 SVG 或圖片,用於論文、學術海報與投影片。

受力圖繪製 — 常見問題

關於受力圖繪製的常見問題。

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行動號召背景

準備好發表了嗎?

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