自由體

只受主動力作用，而且能夠在空間沿任何方向完全自由的運動的物體，稱為自由體。如空氣中的熱氣球等。其自由度為6.

自由體是不受外力的，已知外力主要指作用在物體上的主動力，按其作用方式有體積力和表面力兩種。體積力是連續分佈在物體內各點處的力，如均質物體的重力，單位是N/m3或kN/m3；表面力常是在接觸面上連續分佈的力，如內壓容器的壓力和塔器表面承受的風壓等，單位是N/m2或kN/m2；如果被研究物體的橫向尺寸遠較長度為小，則度量其體積力和表面力大小均用線分佈力表示，單位是N/m或kN/m。兩個直接接觸的物體在很小的接觸面上互相作用的分佈力，可以簡化為作用在一點上的集中力，如化工管道對托架的作用力，單位是kN或N。

自由體——只受主動力作用，而且能夠在空間沿任何方向完全自由的運動的物體。（位移不受限制的物體）

非自由體——運動在某些方向上受到了限制而不能完全自由的運動的物體。（位移受限制的物體）

約束——限制非自由體運動的物體。（即構成限制條件的物體）

下面舉例子解釋一下。軸只能在軸承孔內轉動，不能沿軸孔徑向移動，於是軸就是非自由體，而軸承就是軸的約束；塔設備被地腳螺栓固定在基礎上，任何方向都不能移動，地腳螺栓就是塔的約束；重物被吊索限制使重物不能掉下來等等。可以看出，無論是軸承、基礎、還是吊索，它們的共同特點是直接和物體接觸，並限制物體在某些方向的運動。

由此可以看出，自由體是不受約束的。