外力とは、身体に作用する外力のことです。自由体図は、体に作用するすべての外力の図です。 身体とそれに加えられる力の自由体図は、物理学のほとんどの現象を説明および分析するのに役立ちます。ニュートンの運動の法則は、これらのボディのフリーボディ図が作成されるとすぐに、安静時、平衡状態、または加速中のボディに簡単に適用できます。
フリーボディ図を作成する際に考慮すべき特定のルールがあります。
-オブジェクトを粒子として扱う場合(サイズや形状がなく、回転がない場合)、オブジェクトを点として表します。多くの場合、このポイントはxy座標系の原点に配置されます。
-オブジェクトに作用するすべての力を含め、これらの力をベクトルとして表します。力の種類を考慮してください。
-オブジェクトに正味の力を含めないでください。
-オブジェクトが環境に及ぼす力を含めないでください。アクションとリアクションのペアの両方の力を含めることはありません。
-フリーボディ図を、特定のx成分とy成分を示すより詳細な図に変換します 力。
-問題に2つ以上のオブジェクトまたはボディがある場合、オブジェクトごとに個別のフリーボディ図を作成します。

図1:自由体図を作成する手順。