Кіріспе

Еркін дене термині көбінесе физиктер мен инженерлер қолданатын суреттелген құрал – еркін дене схемасының қозғалысымен байланысты. Осы контексте, дене динамикалық немесе статикалық талдау үшін басқа денелерден оқшауланған кезде "еркін" деп есептеледі. Объектінің күш түсірілмеген "еркін" болуы міндетті емес, ол тепе-теңдікте болуы да, болмауы да мүмкін; егер ол орнында бекітілмеген болса, күштер мен моменттерге жауап ретінде қозғалуға "еркін".

Мысал

1-суретте сол жақта жасыл, қызыл және көк виджеттер бірінің үстіне бірін қойылып, қызыл цилиндр белгілі бір себеппен қызығушылық тудыратын дене болып табылады. (Мысалы, оған түсетін кернеуді есептеу қажет болуы мүмкін.) Оң жақта қызыл цилиндр еркін денеге айналады. 2-суретте қызығушылық қызыл цилиндрдің сол жағына ауысады, сондықтан ол оң жақтағы еркін дене болады. Бұл мысал "еркін дене" терминінің контекстке сезімталдығын көрсетеді. Цилиндр еркін дененің бір бөлігі болуы мүмкін, ол өзі жеке еркін дене болуы мүмкін, және одан құралғандықтан, оның кез келген бөлігі де өздігінен еркін дене бола алады. 1- және 2-суреттер әлі еркін дене схемалары емес. Дайын еркін дене схемасында еркін денеге түсетін күштер көрсетіледі.

Еркін түсетін дене

Еркін денеге еркін құлайтын денеден де айырмашылық қою қажет. Ньютон физикасында екінші термин, тек гравитация әсерімен түсетін денені білдіреді, ал қалған барлық күштердің мәні нөлге тең. Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясында, гравитация кеңістік-уақыттың қисықтығына айналғандықтан, еркін құлайтын дене ешқандай күштерге ұшырамайды және геодезиялық бойымен қозғалады. Осы мақала контекстінде еркін дене геодезиялық бойымен қозғалмауы мүмкін және гравитациялық және басқа да түрлі күштерге ұшырауы мүмкін.